Бета Живописца b

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бета Живописца b
Экзопланета
Экзопланета Бета Живописца b в представлении художника. На изображении виден остаточный диск вокруг звезды.
Экзопланета Бета Живописца b в представлении художника. На изображении виден остаточный диск вокруг звезды.
Родительская звезда
Звезда Бета Живописца
Созвездие Живописец
Прямое восхождение (α) 5ч 47м 17,1с
Склонение (δ) -51° 03′ 59″
Видимая звёздная величина (mV) 3,861
Расстояние 63,4 ± 0,1 св. года
(19,44 ± ,05 пк)
Спектральный класс A6V[1]
Масса (m) 1,75+0,18
−0,17
[2] M
Радиус (r) 1,8[3] R
Температура (T) 8052[1] K
Металличность ([Fe/H]) 0,06[1]
Возраст 0,012+0,008
−0,004
[4] млрд. лет
Наблюдаемое расположение
относительно звезды
Угловое расстояние (ρ) 450 тысячных секунды
Расстояние в проекции(d)
на картинную плоскость
9[5] а. е.
Элементы орбиты
Большая полуось (a) 9,2 +0,4
−1,5
а. е.
Эксцентриситет (e) 0,15 ± 0,05[8]
Орбитальный период (P) 7890 ± 1000 д.
(21,6 ± 2,7 л.)
Наклонение (i) 89,01 ± 0,36°
Аргумент перицентра (ω) 200,21 ± 7 °[8]
Физические характеристики
Масса (m) 7+4
−3
[6] MJ
Радиус(r) 1,65[6] RJ
Поток излучения
от звезды (E)
0,119[7]
Температура (T) 1600 K[6] K
Информация об открытии
Дата открытия November 18, 2008
Первооткрыватель(и) Lagrange et al.
Метод обнаружения Метод прямого наблюдения
Место открытия Very Large Telescope
Статус открытия Confirmed
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

Бета Живописца b (также обозначается как β Pic b) — экзопланета вращающаяся вокруг молодой звезды главной последовательности Бета Живописца находящейся приблизительно в 63 световых годах (19,4 парсек, или 5,986 214⋅1014 км) от Земли в созвездии Живописца. На данный 2017 год является единственной известной планетой в системе Бета Живописца.

Материнская звезда[править | править код]

Планета находится на орбите звезды Бета Живописца спектрального класса A6. Масса звезды составляет 1,75 солнечных масс и радиус 1,8 солнечного. Температура на поверхности равна 8056 K, а возраст оценивается в 12 млн лет (для сравнения возраст Солнца около 4,6 млрд лет[9] при температуре поверхности 5778 K[10]). Звезда обладает слегка повышенной металличностью, её соотношение Fe/H равно 0,06 или 112 % металличности Солнца[1]. Светимость Беты Живописца в 8,7 раз больше солнечной.

Видимая звёздная величина Беты Живописца равна +3,861m, звезду можно увидеть невооружённым глазом.

Характеристики[править | править код]

Бета Живописца b является супер-юпитером, то есть экзопланетой с большими чем у Юпитера радиусом и массой. Температура планеты находится в районе 1600 K, вероятно из-за её пыльной атмосферы и массы (в обычных условиях она должна быть намного холоднее). Её масса 11 ± 2 масс Юпитера[11][12], и радиус около 1,65 радиуса Юпитера. Планета получает 11 % количества излучения от звезды, которое Земля получает от Солнца[7].

Орбитальное движение Бета Живописца b. Плоскость орбиты показана сбоку, планета не движется по направлению к звезде

Орбита[править | править код]

Бета Живописца b совершает оборот вокруг своей звезды за 21 год, на расстоянии 9,2 а.е. (приблизительно как у Сатурна, находящегося в 9,55 а.е. от Солнца) почти в плоскости остаточного диска, также имеющегося у звезды, с малым эксцентриситетом.

График отношения экваториальной скорости вращения к массе планеты для Бета Живописца b и планет Солнечной системы. (ESO/I. Snellen (Leiden University))

В 2014 году период вращения Беты Живописца b вокруг собственной оси был рассчитан по доплеровскому сдвигу линии поглощения оксида углерода в атмосфере планеты. Это делает её, по состоянию на 2015 год, первой экзопланетой, у которой был измерен период суточного вращения.

Период вращения был определён как 8,1 часов/оборот, что делает планету самой быстро вращающейся из известных[13][14][15]. Её период вращения короче, чем 10-ти часовые юпитерианские сутки.

В 2015 году, из прямых снимков Бета Живописца b, сделанных камерой Gemini Planet Imager на Обсерватории Джемини в течение 2 лет, был сделан короткий видеоролик, демонстрирующий замедленную съёмку планеты, вращающейся вокруг своей звезды[16]. Планета могла вызвать транзитное событие, наблюдавшееся в 1981 году.

История открытия[править | править код]

Снимок системы Бета Живописца с подписями.

Планета была открыта 18 ноября 2008 года командой под руководством А.-М. Лагранжа и Д. Эренрейха из Лаборатории Астрофизики Гренобля (LAOG), с помощью инструмента NACO телескопа VLT, расположенном в Серро Параналь, на севере Чили[17]. Планета была открыта методом прямого наблюдения, с помощью техники исключения света опорной звезды. Изображение планеты было сделано в 2003 году, но планета не была обнаружена после первой обработки данных. Повторная обработка данных в 2008 году с помощью современных инструментов обработки изображений показала наличие тусклого точечного источника, который позднее был признан планетой.

Дальнейшие исследования[править | править код]

Последующие наблюдения, выполненные в конце 2009 и начале 2010 годов с использованием того же инструмента, перепроверили и подтвердили обнаружение планеты, но на противоположной стороне от звезды. Эти результаты были опубликованы в журнале «Science»[18] и представляли наиболее близкую к своей звезде из наблюдавшихся напрямую планет. Наблюдения выполненные в конце 2010 и начале 2011 годов позволили учёным установить угол наклонения орбиты планеты как 88,5 градусов, практически в плоскости экватора. Местоположение планеты было определено как повёрнутое приблизительно на 3,5-4 градуса относительно главного диска системы, это показывает, что планета выровнена по деформированному внутреннему диску системы Бета Живописца[5].

Первое исследование распределения энергии по спектру планеты было опубликовано в июле 2013 года[19]. Исследование показало пики на 1,265, 1,66, 2,18, 3,80, 4,05 и 4,78 µm, означающие что планета имеет очень пыльную или облачную атмосферу. Распределение соответствует таковому у молодого бурого карлика класса L, но с пониженной гравитацией на поверхности. Эффективная температура была ограничена до 1700+100
−100
K
и гравитация на поверхности до log g = 4,0 +0,5
−0,5
. Второе исследование, опубликованное в сентябре 2013 года[6], и показавшее наличие нового пика на 3,1 µm совместно с переобработкой предыдущих данных было выполнено на Обсерватории Джемини. Было показано избыточное излучение планеты в среднем инфракрасном диапазоне 3,1 µm по сравнению с моделями молодых L-карликов. Модели, включающие малые пылевые частицы и толстые облака, показали наибольшее соответствие обнаруженному распределению в спектре. Эффективная температура была ограничена до 1600+50
−25
K
и поверхностная гравитация до log g = 3,8 +0,02
−0,02
. Это соответствует радиусу планеты в 1,65 радиуса Юпитера, и показывает что Бета Живописца b может быть моложе своей звезды (образовалась 5 млн лет назад). Ось вращения Беты Живописца, как и Солнца в Солнечной системе, оказалась почти перпендикулярна орбите её планеты и протопланетному диску, отклоняясь от них всего на 3—5 °[20].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 Gray, R. O. et al. Contributions to the Nearby Stars (NStars) Project: Spectroscopy of Stars Earlier than M0 within 40 pc—The Southern Sample (англ.) // The Astronomical Journal : journal. — IOP Publishing, 2006. — Vol. 132, no. 1. — P. 161—170. — doi:10.1086/504637. — Bibcode2006AJ....132..161G. — arXiv:astro-ph/0603770.
  2. Beta Pic b. NASA Exoplanet Archive. Дата обращения: 27 августа 2016.
  3. Kervella, P. (2003). "VINCI/VLTI Observations of Main Sequence Stars" in IAUS 219: Stars as Suns: Activity, Evolution and Planets. Proceedings of the 219th symposium of the International Astronomical Union: 80, Sydney, Australia: Astronomical Society of the Pacific. Проверено 2008-09-07. 
  4. Zuckerman, B. et al. The ? Pictoris Moving Group (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2001. — Vol. 562, no. 1. — P. L87—L90. — doi:10.1086/337968. — Bibcode2001ApJ...562L..87Z.
  5. 1 2 Chauvin, G.; Lagrange, A.-M.; Beust, H.; Bonnefoy, M.; Boccaletti, A.; Apai, D.; Allard, F.; Ehrenreich, D.; Girard, J. H. V.; Mouillet, D.; Rouan, D. Orbital characterization of the ? Pictoris b giant planet (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2012. — Vol. 542. — P. A41. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361/201118346. — Bibcode2012A&A...542A..41C. — arXiv:1202.2655.
  6. 1 2 3 4 Currie, Thayne; Burrows, Adam; Madhusudhan, Nikku; Fukagawa, Misato; Girard, Julien H.; Dawson, Rebekah; Murray-Clay, Ruth; Kenyon, Scott; Kuchner, Marc; Matsumura, Soko; Jayawardhana, Ray; Chambers, John; Bromley, Ben. A Combined Very Large Telescope and Gemini Study of the Atmosphere of the Directly Imaged Planet, ? Pictoris b (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2013. — Vol. 776, no. 1. — P. 15. — ISSN 0004-637X. — doi:10.1088/0004-637X/776/1/15. — Bibcode2013ApJ...776...15C. — arXiv:1306.0610.
  7. 1 2 {title}.
  8. 1 2 Энциклопедия внесолнечных планет (англ.) — 1995.
  9. Fraser Cain. How Old is the Sun?. Universe Today (16 сентября 2008). Дата обращения: 19 февраля 2011.
  10. Fraser Cain. Temperature of the Sun. Universe Today (15 сентября 2008). Дата обращения: 19 февраля 2011.
  11. The mass of the young planet Beta Pictoris b through the astrometric motion of its host star, 20 August 2018
  12. Экзопланета из созвездия Живописца весит как одиннадцать Юпитеров
  13. Length of Exoplanet Day Measured for First Time / VLT measures the spin of Beta Pictoris b (30 апреля 2014).
  14. Cowen, R. First exoplanet seen spinning (англ.) // Nature. — 2014. — 30 April. — doi:10.1038/nature.2014.15132.
  15. Snellen, I. A. G.; Brandl, B. R.; De Kok, R. J.; Brogi, M.; Birkby, J.; Schwarz, H. Fast spin of the young extrasolar planet ??Pictoris?b (англ.) // Nature : journal. — 2014. — Vol. 509, no. 7498. — P. 63—65. — doi:10.1038/nature13253. — Bibcode2014Natur.509...63S. — arXiv:1404.7506. — PMID 24784216.
  16. Now, Astronomy Watching an exoplanet in motion around a distant star | Astronomy Now. Дата обращения: 29 сентября 2015.
  17. Lagrange, A.-M.; Gratadour, D.; Chauvin, G.; Fusco, T.; Ehrenreich, D.; Mouillet, D.; Rousset, G.; Rouan, D.; Allard, F.; Gendron, E.; Charton, J.; Mugnier, L.; Rabou, P.; Montri, J.; Lacombe, F. A probable giant planet imaged in the ? Pictoris disk (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2009. — Vol. 493, no. 2. — P. L21—L25. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361:200811325. — Bibcode2009A&A...493L..21L. — arXiv:0811.3583.
  18. Lagrange, A.- M.; Bonnefoy, M.; Chauvin, G.; Apai, D.; Ehrenreich, D.; Boccaletti, A.; Gratadour, D.; Rouan, D.; Mouillet, D.; Lacour, S.; Kasper, M. A Giant Planet Imaged in the Disk of the Young Star Pictoris (англ.) // Science : journal. — 2010. — Vol. 329, no. 5987. — P. 57—59. — ISSN 0036-8075. — doi:10.1126/science.1187187. — Bibcode2010Sci...329...57L. — arXiv:1006.3314. — PMID 20538914.
  19. Bonnefoy, M.; Boccaletti, A.; Lagrange, A.-M.; Allard, F.; Mordasini, C.; Beust, H.; Chauvin, G.; Girard, J. H. V.; Homeier, D.; Apai, D.; Lacour, S.; Rouan, D. The near-infrared spectral energy distribution of?Pictoris b (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2013. — Vol. 555. — P. A107. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361/201220838. — Bibcode2013A&A...555A.107B. — arXiv:1302.1160.
  20. Spin–Orbit Alignment of the β Pictoris Planetary System, 2020