Imaginea Hubble a inelului din jurul Fomalhaut. Credit imagine: Hubble. Faceți clic pentru a mări.
Cea mai detaliată imagine vizibilă a lumii vizibile a Telescopului Hubble de la NASA, făcută vreodată dintr-un inel îngust și prăfuit, în jurul stelei Fomalhaut (HD 216956) din apropiere, oferă cele mai puternice dovezi că o planetă nelegiuită și nevăzută ar putea fi gravitativ atârnată pe inel.
Hubble arată fără echivoc că centrul inelului este la o distanță de 1,4 miliarde de mile (15 unități astronomice) de stea. Aceasta este o distanță egală cu aproape jumătate de drum față de sistemul nostru solar. Cea mai plauzibilă explicație, au spus astronomii, este că o planetă nevăzută care se deplasează într-o orbită eliptică remodelează inelul cu atracția gravitațională. Inelul care se izbește geometric, înclinat oblic spre Pământ, nu ar avea o compensare atât de mare dacă ar fi pur și simplu influențat doar de gravitatea lui Fomalhaut.
O compensare a centrului inelar din stea a fost dedusă din observații anterioare și mai lungi de lungime de undă folosind telescoape submillimetrice pe Mauna Kea, Hawaii, Telescopul spațial Spitzer, Observatorul submillimetru al lui Caltech și aplicând modelări teoretice și ipoteze fizice. Acum imaginile ascuțite ale lui Hubble dezvăluie în mod direct compensarea inelului din Fomalhaut.
Aceste noi observații oferă dovezi puternice că cel puțin un obiect de masă planetară nevăzut este orbitând pe stea. Hubble ar fi detectat un obiect mai mare decât o planetă, cum ar fi un pitic maro. „Noile noastre imagini Hubble confirmă acele ipoteze anterioare care au propus o planetă care perturba inelul”, a spus Paul Kalas de la Universitatea din California din Berkeley. Inelul este similar cu centura Kuiper a sistemului nostru solar, un rezervor vast de materiale glaciare rămase de la formarea planetelor sistemului nostru solar.
Observațiile oferă informații cu privire la anii formanți ai sistemului nostru solar, când planetele au jucat un joc de derby de demolare cu resturile rămase de la formarea planetelor noastre, împrăștiați gravitațional multe obiecte în spațiu. Este posibil ca un anumit material înghețat să fi intrat în coliziune cu planetele sistemului solar interior, irigându-le cu apa formată în sistemul solar exterior mai rece. Este posibil ca alte resturi să fi călătorit spre exterior, formând Centura Kuiper și Norul Oort, un nor sferic de materiale care înconjoară sistemul solar.
Doar Hubble are o rezoluție optică excelentă pentru a rezolva că marginea interioară a inelului este mai ascuțită decât marginea exterioară, un semn care arată că un obiect mătura gravitațional materialul ca un plug care curăță zăpada. O altă semnătură clasică a influenței unei planete este lățimea relativ îngustă a inelului, de aproximativ 2,3 miliarde de mile (25 de unități astronomice). Fără un obiect care să mențină gravitațional materialul inelar intact, au spus astronomii, particulele s-ar răspândi mult mai larg.
„Ceea ce vedem în acest inel este similar cu ceea ce se vede în imaginile navelor spațiale Cassini ale inelelor înguste ale lui Saturn. În aceste imagini, lunile lui Saturn „păstorează” materialul inelar și împiedică inelul să se răspândească ”, a spus Kalas.
Planeta suspectată poate orbita departe de Fomalhaut, în interiorul marginii interioare a inelului de praf, între 4,7 miliarde și 6,5 miliarde de mile (50 până la 70 de unități astronomice) de la stea. Inelul se află la 12 miliarde de mile (133 unități astronomice) de Fomalhaut, care este mult mai departe decât planeta noastră cea mai exterioară Pluto este de la Soare. Aceste observații Hubble nu detectează direct planeta putativă, deci astronomii nu pot măsura masa ei. În schimb, vor efectua simulări computerizate ale dinamicii inelului pentru a estima masa planetei.
Kalas și colaboratorii James R. Graham de la Universitatea California din Berkeley și Mark Clampin de la Centrul de zbor spațial Goddard NASA din Greenbelt, Md., Își vor publica concluziile în numărul din 23 iunie 2005 al revistei Nature.
Fomalhaut, o stea în vârstă de 200 de milioane de ani, este un simplu prunc în comparație cu propriul nostru soare de 4,5 miliarde de ani. Locuiește la 25 de ani lumină de Soare. Situat în constelația Piscis Austrinus (peștele de sud), inelul Fomalhaut este de zece ori mai vechi decât discurile de resturi văzute anterior în jurul stelelor AU Microscopii și Beta Pictoris, unde se pot forma planete. Dacă sistemul nostru solar este un exemplu, planetele ar fi trebuit să se formeze în jurul Fomalhaut în decurs de zeci de milioane de ani după nașterea stelei.
Imaginile Hubble oferă, de asemenea, o privire asupra regiunii planetare exterioare care înconjoară o altă stea decât Soarele nostru. Multe dintre cele peste 100 de planete detectate dincolo de sistemul nostru solar orbitează aproape de stelele lor. Majoritatea tehnicilor actuale de detectare a planetei favorizează găsirea planetelor care sunt aproape de stelele lor.
„Mărimea inelului de praf de la Fomalhaut sugerează că nu toate sistemele planetare se formează și evoluează în același mod? arhitecturile planetare pot fi destul de diferite de la stea la stea ”, a explicat Kalas. „În timp ce inelul Fomalhaut este analog cu centura Kuiper, diametrul său este de patru ori mai mare decât al centurii Kuiper.”
Astronomii au folosit camera foto avansată pentru coronagrafele de la sondaje (ACS) la bordul lui Hubble pentru a bloca lumina stelei strălucitoare, astfel încât să poată vedea detalii în inelul slab.
"Coronagraful ACS oferă un contrast ridicat, permițându-ne să vedem structura inelului împotriva strălucirii extrem de strălucitoare de la Fomalhaut", a spus Clampin. „Această observație este în prezent imposibil de făcut la lungimi de undă vizibile fără telescopul spațial Hubble. Faptul că am putut să-l detectăm cu Hubble a fost neașteptat, dar impresionant. ”
Kalas și colaboratorii săi au folosit Hubble pe o perioadă de cinci luni în 2004? 17 mai, 2 august și 27 octombrie? pentru a cartografia structura inelului. O parte a soneriei nu a fost încă imaginată, deoarece s-a extins dincolo de câmpul vizual al camerei ACS. Astronomii vor folosi din nou Hubble în această vară pentru a cartografia întregul inel. Ei se așteaptă ca datele suplimentare Hubble să dezvăluie dacă inelul are sau nu goluri, care ar fi putut fi sculptate de influența gravitațională a unui corp nevăzut. Expunerile mai lungi și mai profunde pot arăta, de asemenea, dacă inelul are un diametru și mai larg decât se vede în prezent. În plus, astronomii vor măsura culorile inelului pentru a-i determina proprietățile fizice, inclusiv compoziția acestuia.
Hărțile anterioare ale emisiilor termice ale Fomalhaut au arătat că o parte a inelului este mai caldă decât cealaltă parte, ceea ce presupune că inelul este în centru cu aproximativ jumătate din distanța măsurată de Hubble. Această diferență s-ar putea explica prin faptul că imaginile ACS ale lui Hubble ale structurii inelului sunt de 100 de ori mai clare decât observațiile cu lungimea de undă mai lungă și, prin urmare, dau un rezultat mult mai precis. Sau discrepanța ar putea implica că dimensiunea inelului arată diferit la alte lungimi de undă.
Inelul de praf al Fomalhaut a fost descoperit în 1983 în observațiile făcute de satelitul astronomic infraroșu (IRAS) al NASA. Sistemul este o țintă convingătoare pentru viitoarele telescoape, cum ar fi James Webb Space Telescope și Terrestrial Planet Finder, a spus Kalas.
Sursa originală: Comunicat de presă Hubble
