Сфотографирован самый холодный компаньон звезды солнечного типа

za_neptunie — 21.08.2017

   21 августа в Северной Америке произойдет редкое астрономическое явление – полное солнечное затмение. 20-24 августа в зоне затмения (город Бойсе - столица штата Айдахо) пройдет экзопланетная конференция Exoclipse 2017: Exploring New Worlds In the Shade. В сборнике докладов конференции сообщается о важном открытии в области развития фотографических инструментов для обнаружения экзопланет.


  Доклад доктора Антония Читхама (Dr. Anthony Cheetham) из университета Женевы говорит об открытии компаньона у известной планетной системы (планета в системе была ранее открыта с помощью метода лучевых скоростей) с температурой всего 400 Кельвинов . Открытие было сделано с помощью камеры SPHERE, установленной на 8-метровом телескопе VLT. Отмечается, что обнаруженный коричневый карлик (спектральный тип между Y и T) является самым холодным из всех, которые ранее смогли сфотографировать у звезд солнечного типа (до этого рекорд принадлежал Глизе 504b c оцениваемой температурой 510±25 Кельвинов). Кроме того сообщается, что измерения лучевой скорости системы за 17 лет позволили определить массу и орбиту обнаруженного коричневого карлика. Так же отмечается, что известная планета в системе обладает очень высоким эксцентриситетом (e примерно равен 0.9), поэтому открытие нового массивного объекта хорошо объясняет очень вытянутую орбиту планеты.



Известные экзопланеты в экзопланетной базе данных NASA c эксцентриситетом орбиты больше e=0.8

   Из систем с известными экзопланетами, у которых эксцентриситет орбиты выше 0.8 (таблица выше) камера SPHERE наблюдала HD 28254 (два наблюдения 2 и 29 октября 2015 года), HD 7449 (одно наблюдение 9 октября 2015 года), HD 43197 (одно наблюдение 12 октября 2015 года), Фомальгаут (два наблюдения 30 июня и 3 июля 2015 года), HD  4113 (три наблюдения 7-8 октября 2015 года, 20 июля 2016 года и 14 августа 2017 года) и HD 20782 (два наблюдения 17 октября 2015 года и 31 января 2016 года). Из этих звезд, скорее всего открытие сделано в системе HD 4113. Для этого есть несколько причин:

    1)      Самое большое количество наблюдений (вместе с самым большим временным интервалом между наблюдениями) камеры SPHERE (три наблюдения за 2 года).
    2)      Самое близкое значение эксцентриситета орбиты к называемому e=0.9 (третье место среди всех известных экзопланет по величине эксцентриситета)
    3)      Название программы, по которой осуществлялось последнее наблюдение системы:  “DIRECT IMAGING AND CHARACTERIZATION OF A COOL BROWN DWARF COMPANION TO AN EXOPLANET HOST STAR” (“Прямое обнаружение и изучение холодного коричневого карлика – компаньона звезды с известной экзопланетой ”).
    4)      Для двух последних наблюдений на первом месте стоит та же фамилия Cheetham.




    Звезда HD 4113 восьмой звездной величины (V=7.9) находится в 42 парсеках от Земли и принадлежит к спектральному классу G5V. Оцениваемый возраст звезды составляет 4.8-8.0 миллиардов лет. Открытие планеты было опубликовано в 2007 году на основе 130 измерений спектрографа CORALIE (установлен на 1.2-метровом телескопе в ESO), сделанных с октября 1999 года по октябрь 2007 года. Уже тогда измерения показывали значительный дополнительный дрейф, говорящий о наличии дополнительного массивного объекта в системе:



   В работе 2007 года делалась оценка минимальной массы второго объекта в системе в 10 масс Юпитера (при периоде обращения в 11.5 лет и e=0.5). Такое значение считалось маловероятным, так как в этом случае дополнительный объект в перицентре своей орбиты (2.5 а.е. от звезды) должен был сближаться с апоцентром планеты. Поэтому наиболее вероятной считалась круговая орбита с периодом в 22 года и удалением от звезды в 7.9 а.е. (минимальная масса 14 масс Юпитера). Если же дополнительный объект являлся маломассивной звездой, то она должна была находиться в 20 а.е. от звезды с периодом обращения в 90 лет. В то же время дополнительные наблюдения камеры NACO исключили наличие любой звезды главной последовательности в радиусе 0.2 угловых секунд (около 8 а.е.). Поэтому в итоге делался вывод, что второй объект является коричневым карликом с периодом обращения в 20-90 лет и большой полуосью орбиты в 8-20 а.е.

    Кроме того в 2014 году было опубликовано обнаружение у звезды тусклого звездного компаньона, находящегося от неё в 44 угловых секундах (наблюдаемое разделение около 2 тысяч а.е.). Данный компаньон является красным карликом спектрального типа М0-1 с оцениваемой массой в 0.56 масс Солнца. Открытие было сделано с помощью камеры SOFI телескопа NTT.

Можно отметить ещё несколько интересных докладов предстоящей конференции.

   Доклад Bruce Berriman из Caltech/IPAC-NExScI рассказывает об общедоступном архиве телескопов Кек. В данном архиве на май 2017 года содержатся результаты наблюдений 1566 планетных систем (60% подтвержденных экзопланет). Из них 1363 систем наблюдались с помощью оптического спектрографа HIRES (32406 файлов), 145 систем (25928 файлов) с помощью инфракрасного спектрографа NIRSPEC и 852 систем с помощью инфракрасной камеры NIRC2 (44534 файлов). 40914 файлов связаны с открытиями космического телескопа Кеплер в ходе основной миссии, из них 23151 файлов связаны с наблюдениями инфракрасного спектрографа NIRSPEC, а 9333 файлов связаны с наблюдениями оптического спектрографа HIRES. Ещё 96164 файлов 4096 наблюдавшихся целей связаны с продленной миссией телескопа Кеплер (0-14 кампании). Архив также содержит 35 тысяч наблюдений основных планет Солнечной Системы (включая 20 тысяч наблюдений Плутона).



   Доклад Elodie Choquet из JPL – Caltech сообщает об итогах программы ALICE (Archival Legacy Investigations of Circumstellar Environments) по переанализу 10-летних коронографических снимков камеры NICMOS телескопа Хаббл. Программа смогла впервые обнаружить 10 осколочных дисков, которые до этого никогда не регистрировались в ближнем инфракрасном диапазоне. Кроме того найдено несколько кандидатов в субзвездные компаньоны, требующие дальнейшего подтверждения. Примеры 9 из 15 обнаруженных осколочных дисков, обнаруженных в ходе программы:



   Доклад Matthew Kenworthy из обсерватории Лейдена сообщает, что к настоящему времени число известных транзитных кольцевых систем у молодых планет достигло трех. Это системы J1407, PDS 110 и Бета Живописца. Обнаружение затмений у PDS 110 было опубликовано только в 2017 году. У этой звезды 11 звездной величины в созвездии Ориона с помощью телескопов проектов SuperWASP и KELT в 2008 и 2011 годах наблюдалось 2-недельное падение блеска до 30%. Во время обоих падений блеска между разными ночами наблюдались быстрые колебания яркости звезды, говорящие о многочисленных кольцах. Следующее подобное затмение ожидается в сентябре этого года. Масса затмевающего объекта оценивается от 1.8 до 70 масс Юпитера с диаметром затмевающего диска около 0.3 а.е..





   Одновременно продолжаются попытки обнаружить затмения от возможных колец планеты Бета Живописца b. Возможное подобное затмение регистрировалось 10 ноября 1981 года. К настоящему времени известно о размещении южной станции проекта MASCARA в ESO, и развертывании одного из двух телескопов bRing в ЮАР (второй должен быть размещен в Австралии летом этого года). Два телескопа bRing будут отслеживать яркость звезды Бета Живописца в течение 200 ночей (с апреля 2017 года по январь 2018 года) с точностью 0.5% каждые пять минут. Фотография телескопа bRing (состоит из двух камер) в ЮАР:





  Первый снимок телескопа bRing в ЮАР:



   Каждая установка за ночь получает около 124 гигабайт снимков.

    В сентябре к наблюдениям должен присоединиться микроспутник PicSat. Кроме того известно о поддержке наблюдений из Антарктиды с помощью двух телескопов. В целом же пока ничего об успешных регистрациях затмений не известно. Наиболее вероятное время наступления ожидаемых затмений – это 1 сентября этого года:



   Кроме того доклад Jacqueline Monkiewicz из Arizona State University сообщает о попытке обнаружить излучение от кольцевой планеты системы J1407 с помощью субмиллиметровых телескопов JVLA (полоса Q на 45 Ггц) и ALMA (седьмая полоса на 345 ГГц).


   Доклад Jonas Kuhn из ETH Zurich сообщает о тестировании новой системы адаптивной оптики японского телескопа Субару - SCExAO (Subaru Coronagraphic Extreme-Adaptive Optics). С помощью данной системы адаптивной оптики коронограф телескопа Vector Vortex Coronagraph стал сравним по возможностям с лучшими камерами для поиска экзопланет (GPI и SPHERE). Так как обе из этих камер находятся на телескопах в южном полушарии, то тем самым телескоп Субару является лучшим для фотографирования экзопланет в северном полушарии. В ходе тестовых наблюдений 2016B и 2017A удалось обнаружить ранее известную экзопланету Каппа Андромеда b c SNR=100 всего за 10 минут.

   Другой доклад Кристиана Мароиса (Christian Marois) из National Research Council of Canada (первооткрыватель планетной системы HR 8799) сообщает о создании нового коронографа для южного телескопа Джемини. Инструмент называется TIKI (10-microns ExAO direct imaging system for Gemini South), и предназначен для поиска планет на длине волны в 10 микрон. Данный коронограф способен меньше чем за 100 часов наблюдений обнаружить аналоги Земли (на уровне в 5 сигм) у обоих звезд системы Альфа Центавра. Разрабатываемый прибор является прототипом будущего коронографа MICHI для 30-метрового телескопа ТMТ. MICHI будет более чем в 200 раз эффективнее TIKI, и способен выполнить те же обнаружения меньше чем за час наблюдений. Отмечу, что недавно проект Breakthrough Starshot российского миллионера Юрия Мильнера начал похожую разработку с целью использования четвертого телескопа VLT. В ходе неё модернизируется инфракрасный спектрограф VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared) также для возможности обнаружения аналогов Земли в системе Альфа Центавра на длине волны в 10 микрон.



  Ещё один доклад Garreth Ruane из Caltech сообщает о попытке обнаружить формирующиеся планеты в ближайшем протопланетном диске звезды ТW Гидра (60 парсек, возраст 7-10 миллионов лет). В начале 2016 года был опубликован детальный снимок этого диска, сделанный с помощью субмиллиметрового телескопа ALMA. На снимке были видны многочисленные промежутки, предположительно образованные с помощью формирующихся в них планет. Недавно на телескопе Кек в течение трех ночей попытались обнаружить в этих промежутках сами формирующиеся планеты. В ходе поисков использовался коронограф инфракрасной камеры NIRC2, работающий в фильтре L’ (3.4-4.1 микрон). В результате никаких достоверных планет обнаружить не удалось. Для четырех наиболее значительных промежутков в диске (на 24,41, 47 и 88 а.е.) были получены следующие верхние пределы: 1.6-2.3, 1.1-1.6, 1.1-1.5 и 1.0-1.2 масс Юпитера соответственно. В тоже время теоретическое моделирование говорит о том, что для образования наблюдаемых промежутков достаточно планет массой только в одну десятую масс Юпитера.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив