Πίστωση: Ρον Μίλερ
Σύλληψη του καλλιτέχνη για το εξωηλιακό σύστημα δακτυλίου που περιβάλλει το νεαρό γίγαντα πλανήτη ή καφέ νάνο J1407b. Οι δακτύλιοι φαίνεται να επισκιάζουν το νεαρό σαν τον Ήλιο J1407 αστέρι, δεδομένου ότι εμφανίστηκε στις αρχές του 2007.
Οι αστρονόμοι στο Παρατηρητήριο του Λέιντεν, Ολλανδία, και το Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, έχουν ανακαλύψει ότι το σύστημα δακτυλίου που βλέπουν, επισκιάσει το πολύ νεαρό άστρο σαν τον Ήλιο, J1407, και είναι τεραστίων διαστάσεων, πολύ μεγαλύτερο και βαρύτερο από το σύστημα δακτυλίων του Κρόνου.
Το σύστημα δακτυλίου - το πρώτο του είδους του που έχει βρεθεί έξω από το ηλιακό μας σύστημα - ανακαλύφθηκε το 2012 από μια ομάδα με επικεφαλής του Ρότσεστερ, Έρικ Μάματζεκ.
Μια νέα ανάλυση των δεδομένων (J1407), υπό την ηγεσία από το Λέιντεν, Μάθιου Κενγουόρθυ, δείχνει ότι το σύστημα δακτυλίου αποτελείται με πάνω από 30 δακτυλίους, ο καθένας εκ των οποίων είναι δεκάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα σε διάμετρο.
Επιπλέον, βρήκαν κενά στους δακτυλίους, τα οποία δείχνουν ότι οι δορυφόροι («εξω-ηλιακά φεγγάρια») μπορεί να έχουν δημιουργηθεί.
Το αποτέλεσμα έχει γίνει δεκτό για δημοσίευση στο Αστροφυσικό Περιοδικό.
«Τα στοιχεία που έχουμε δει με το φως της καμπύλης είναι απίστευτα.
Η έκλειψη διήρκεσε αρκετές εβδομάδες, αλλά βλέπετε ραγδαίες αλλαγές σε χρονικές κλίμακες από δεκάδες λεπτά, ως αποτέλεσμα των λεπτών δομών στους δακτυλίους, λέει ο Κενγουόρτθυ.
"Το αστέρι είναι πάρα πολύ μακριά για να παρατηρηθούν άμεσα οι δακτύλιοι του, αλλά θα μπορούσαμε να κάνουμε ένα λεπτομερές μοντέλο που βασίζεται στις γρήγορες μεταβολές της φωτεινότητας στο φως των άστρων που διέρχονται από το σύστημα δακτυλίου.
Αν θα μπορούσαμε να αντικαταστήσουμε τους δακτυλίους του Κρόνου με τους δακτυλίους γύρω από τον J1407b, θα ήταν εύκολα ορατό τη νύχτα και πολλές φορές μεγαλύτερο από την πανσέληνο."
«Αυτός ο πλανήτης είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Δία ή τον Κρόνο, και το σύστημα δακτυλίου του είναι περίπου 200 φορές μεγαλύτερο από ό, τι οι δακτύλιοι του Κρόνου σήμερα», είπε ο συν-συγγραφέας Μάματζεκ, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ.
"Θα μπορούσατε να σκεφτείτε πως είναι το είδος ενός εξαιρετικά μεγάλου Κρόνου."
Το φως της καμπύλης, λέει στους αστρονόμους ότι η διάμετρος του συστήματος του δακτυλίου, είναι σχεδόν 120 εκατομμύρια χιλιόμετρα, πάνω από διακόσιες φορές τόσο μεγάλο όσο τα δαχτυλίδια του Κρόνου.
Το σύστημα του δακτυλίου περιέχει πιθανόν μια κατά προσέγγιση αξία μάζας της Γης σε φως που αποκρύπτει τα σωματίδια σκόνης.
Το σύστημα του δακτυλίου περιέχει πιθανόν μια κατά προσέγγιση αξία μάζας της Γης σε φως που αποκρύπτει τα σωματίδια σκόνης.
Υπολογιστικό μοντέλο που ταιριάζει με το φως της καμπύλης του άστρου J1407, παρατηρήθηκε στα δεδομένα του ΣούπερΓΟΥΑΣΠ το 2007.
Το μοντέλο περιγράφεται από τους Κενγουόρθυ και Μάματζεκ (2015), τα οποία δημοσιεύονται στο Αστροφυσικό Περιοδικό.
Ο κώδικας για το μοντέλο αυτό είναι github.com/mkenworthy/exorings
Στα δεδομένα, οι αστρονόμοι βρήκαν τουλάχιστον ένα καθαρό κενό στην δομή του δακτυλίου, το οποίο καθορίζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια στο νέο μοντέλο.
«Μία προφανής εξήγηση είναι ότι ένας δορυφόρος σχηματίστηκε και "χάραξε" αυτό το κενό», λέει ο Κενγουόρθυ.
"Η μάζα του δορυφόρου θα μπορούσε να είναι μεταξύ της Γης και του Άρη.
Ο δορυφόρος έχει μια τροχιακή περίοδο περίπου δύο χρόνια γύρω από τον J1407b."
Οι αστρονόμοι αναμένουν ότι οι δακτύλιοι θα είναι λεπτότεροι κατά τα επόμενα αρκετά εκατομμύρια χρόνια και τελικά θα εξαφανιστούν καθώς οι δορυφόροι διαμορφώνονται από το υλικό στους δίσκους.
Η πλανητική επιστημονική κοινότητα έχει μια θεωρία για δεκαετίες, ότι οι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος θα έπρεπε, σε πρώιμο στάδιο, οι δίσκοι γύρω τους στη συνέχεια να οδηγούν στο σχηματισμό των δορυφόρων,
"εξηγεί ο Μάματζεκ.
«Ωστόσο, μέχρι να ανακαλυφθεί αυτό το αντικείμενο, το 2012, κανείς δεν είχε δει ένα τέτοιο σύστημα δακτυλίου.
Αυτή είναι η πρώτη εικόνα του σχηματισμού δορυφόρου εκατομμυρίων χιλιομέτρων σε κλίμακες γύρω από ένα υπο-αστρικό αντικείμενο."
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ο δακτυλιοειδής σύντροφος J1407b, έχει τροχιακή περίοδο περίπου μια δεκαετία σε μήκος.
Η μάζα του J1407b ήταν δύσκολο να περιοριστεί, αλλά το πιθανότερο εύρος είναι από περίπου 10 έως 40 μάζες του Δία.
Οι ερευνητές ενθαρρύνουν τους ερασιτέχνες αστρονόμους να βοηθήσουν στην παρακολούθηση του J1407, η οποία θα βοηθήσει να ανιχνευτεί η επόμενη έκλειψη των δακτυλίων, και να περιορίσει την περίοδο και τη μάζα του δακτυλιοειδούς συντρόφου.
Οι παρατηρήσεις του J1407 μπορεί να αναφερθεί στην Αμερικανική Ένωση Παρατηρητών Μεταβλητών Αστέρων.
Εν τω μεταξύ, οι αστρονόμοι ψάχνουν άλλες φωτομετρικές έρευνες αναζήτησης εκλείψεων ακόμα άγνωστων συστημάτων δακτυλίων.
«Μία προφανής εξήγηση είναι ότι ένας δορυφόρος σχηματίστηκε και "χάραξε" αυτό το κενό», λέει ο Κενγουόρθυ.
"Η μάζα του δορυφόρου θα μπορούσε να είναι μεταξύ της Γης και του Άρη.
Ο δορυφόρος έχει μια τροχιακή περίοδο περίπου δύο χρόνια γύρω από τον J1407b."
Οι αστρονόμοι αναμένουν ότι οι δακτύλιοι θα είναι λεπτότεροι κατά τα επόμενα αρκετά εκατομμύρια χρόνια και τελικά θα εξαφανιστούν καθώς οι δορυφόροι διαμορφώνονται από το υλικό στους δίσκους.
Η πλανητική επιστημονική κοινότητα έχει μια θεωρία για δεκαετίες, ότι οι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος θα έπρεπε, σε πρώιμο στάδιο, οι δίσκοι γύρω τους στη συνέχεια να οδηγούν στο σχηματισμό των δορυφόρων,
"εξηγεί ο Μάματζεκ.
«Ωστόσο, μέχρι να ανακαλυφθεί αυτό το αντικείμενο, το 2012, κανείς δεν είχε δει ένα τέτοιο σύστημα δακτυλίου.
Αυτή είναι η πρώτη εικόνα του σχηματισμού δορυφόρου εκατομμυρίων χιλιομέτρων σε κλίμακες γύρω από ένα υπο-αστρικό αντικείμενο."
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ο δακτυλιοειδής σύντροφος J1407b, έχει τροχιακή περίοδο περίπου μια δεκαετία σε μήκος.
Η μάζα του J1407b ήταν δύσκολο να περιοριστεί, αλλά το πιθανότερο εύρος είναι από περίπου 10 έως 40 μάζες του Δία.
Οι ερευνητές ενθαρρύνουν τους ερασιτέχνες αστρονόμους να βοηθήσουν στην παρακολούθηση του J1407, η οποία θα βοηθήσει να ανιχνευτεί η επόμενη έκλειψη των δακτυλίων, και να περιορίσει την περίοδο και τη μάζα του δακτυλιοειδούς συντρόφου.
Οι παρατηρήσεις του J1407 μπορεί να αναφερθεί στην Αμερικανική Ένωση Παρατηρητών Μεταβλητών Αστέρων.
Εν τω μεταξύ, οι αστρονόμοι ψάχνουν άλλες φωτομετρικές έρευνες αναζήτησης εκλείψεων ακόμα άγνωστων συστημάτων δακτυλίων.
Ο Κενγουόρθυ προσθέτει ότι η εξεύρεση εκλείψεων από περισσότερα αντικείμενα σαν τον σύντροφο J1407, είναι ο μόνος εφικτός τρόπος που έχουμε για την παρατήρηση των συνθηκών στις αρχές του σχηματισμού δορυφόρου για το εγγύς μέλλον.
Οι εκλείψεις του J1407 θα μας επιτρέψουν να μελετήσουμε τις φυσικές και χημικές ιδιότητες της αναπαραγωγής δορυφορικών κυκλικών-πλανητικών δίσκων."
Νέα Υόρκη
Αν οι δακτύλιοι του Κρόνου ήταν τόσο μεγάλοι, θα φαίνονταν μεγαλύτεροι και από τη Σελήνη στον ουρανό της Γης. Είναι οι δακτύλιοι ενός γιγάντιου πλανήτη σε απόσταση 434 ετών φωτός, οι πρώτοι που ανακαλύπτονται εκτός του Ηλιακού Συστήματος.
Εξαιρετικά μεγάλος Κρόνος
«Ο πλανήτης αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Κρόνο και τον Δία, και το σύστημα των δακτυλίων του είναι περίπου 200 φορές μεγαλύτερο από τους δακτύλιους του Κρόνου» λέει ο Ερικ Μάμαγιεκ του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στις ΗΠΑ, μέλος της ερευνητικής ομάδας που περιέγραψε τους δακτύλιους.
Ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από το μικρό άστρο J1407 και έχει πάρει την ονομασία J1407b. Πρέπει να είναι ένας γίγαντας από αέριο, 40 φορές μεγαλύτερος από τον Κρόνο, και περιβάλλεται από τουλάχιστον 30 δακτυλίους, καθένας από τους οποίους εκτείνεται σε απόσταση δεκάδων εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Η ομάδα του Μάμαγιεκ κατάλαβε ότι κάτι περίεργο συμβαίνει όταν ανέλυσαν δεδομένα του ερευνητικού προγράμματος ΣουπερΓΟΥΑΣΠ, σχεδιασμένου να ανιχνεύει μεγάλους πλανήτες την ώρα που περνούν μπροστά από τα μητρικά άστρα τους.
Κρυβόταν
Το περίεργο ήταν ότι κάποιο γιγάντιο, μυστηριώδες αντικείμενο έκρυψε το άστρο για ολόκληρους μήνες. Και η ανάλυση υπέδειξε ότι επρόκειτο για έναν γιγάντιο δίσκο σκόνης. «Οι λεπτομέρειες που βλέπουμε στην καμπύλη του φωτός είναι απίστευτες» σχολιάζει ο Μάθιου Κένγουορθι, συνεργάτης του Μάμαγιεκ στο Αστεροσκοπείο του Λάιντεν στην Ολλανδία.
«Η έκλειψη [του άστρου] διήρκεσε αρκετές εβδομάδες, είδαμε όμως ταχύτατες μεταβολές, σε χρονικές κλίμακες των μερικών δεκάδων λεπτών, ως αποτέλεσμα της λεπτής δομής των δακτύλιων», δηλαδή των κενών ανάμεσα στους δακτύλιους.
«Το άστρο J1407 βρίσκεται υπερβολικά μακριά για να μπορούμε να το παρατηρήσουμε άμεσα, μπορέσαμε όμως να δημιουργήσουμε ένα ακριβές μοντέλο [των δακτυλίων] βασιζόμενοι στις ταχείες μεταβολές της φωτεινότητας καθώς το φως του άστρου περνούσε μέσα από το σύστημα δακτυλίων» εξηγεί ο ερευνητής.
Τα χαρακτηριστικά
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη των δύο ερευνητών, η οποία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Αστροφυσικό Περιοδικό, το σύστημα δακτυλίων έχει διάμετρο 120 εκατομμύρια χιλιόμετρα, πάνω από 200 φορές μεγαλύτερο σε σχέση με τους δακτυλίους του Κρόνου.
Το υλικό που περιέχει εκτιμάται ότι έχει μάζα συγκρίσιμη με τη μάζα της Γης και αποτελείται από μικρά σωματίδια σκόνης και πάγου.Οι ερευνητές εντόπισαν τουλάχιστον ένα κενό στη δομή των δακτυλίων, και πιστεύουν ότι δημιουργήθηκε από έναν νεογέννητο δορυφόρο που συσσωρεύει νέο υλικό καθώς κινείται στην τροχιά του.
Καθώς το υλικό των δακτυλίων συμπυκνώνεται και σχηματίζει νέα φεγγάρια, οι δακτύλιοι θα γίνονται πιθανότατα όλο και λεπτότεροι και τελικά θα εξαφανιστούν σε μερικά εκατομμύρια χρόνια. Αυτό πιστεύεται εξάλλου ότι συνέβη και στον Δία, ο οποίος ίσως περιβαλλόταν στα αρχικά στάδια της ζωής του από έναν παρόμοιο δίσκο σκόνης. Ακόμα και οι δακτύλιοι του Κρόνου πρέπει να ήταν μεγαλύτεροι και πυκνότεροι στο μακρινό παρελθόν, πριν ακόμα σχηματιστούν οι δορυφόροι του πλανήτη.
Το παρελθόν
Με άλλα λόγια, το σύστημα του J1407b προσφέρει μια εικόνα για το παρελθόν του Ηλιακού Συστήματος, έστω κι αν είναι μια εικόνα σε μεγέθυνση.
«Η κοινότητα της πλανητικής επιστήμης υποθέτει εδώ και δεκαετίες ότι οι πλανήτες σαν τον Δία και τον Κρόνο πρέπει να περιβάλλονταν στα αρχικά τους στάδια από δίσκους σκόνης που οδήγησαν αργότερα στον σχηματισμόδορυφόρων» λέει ο Μάμαγιεκ.
«Μέχρι όμως να ανακαλύψουμε αυτό το αντικείμενο το 2012, κανείς δεν είχε δει ένα τέτοιο σύστημα δακτυλίων» επισημαίνει.
Αυτό που έχουμε δει, όμως, είναι οι δίσκοι σκόνης που περιβάλλουν νεογέννητα άστρα και σχηματίζουν τελικά ολόκληρους πλανήτες αντί για φεγγάρια.
Ο πραγματικός Αρχοντας των Δαχτυλιδιών
Νέα Υόρκη
Αν οι δακτύλιοι του Κρόνου ήταν τόσο μεγάλοι, θα φαίνονταν μεγαλύτεροι και από τη Σελήνη στον ουρανό της Γης. Είναι οι δακτύλιοι ενός γιγάντιου πλανήτη σε απόσταση 434 ετών φωτός, οι πρώτοι που ανακαλύπτονται εκτός του Ηλιακού Συστήματος.
Εξαιρετικά μεγάλος Κρόνος
«Ο πλανήτης αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Κρόνο και τον Δία, και το σύστημα των δακτυλίων του είναι περίπου 200 φορές μεγαλύτερο από τους δακτύλιους του Κρόνου» λέει ο Ερικ Μάμαγιεκ του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στις ΗΠΑ, μέλος της ερευνητικής ομάδας που περιέγραψε τους δακτύλιους.
Ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από το μικρό άστρο J1407 και έχει πάρει την ονομασία J1407b. Πρέπει να είναι ένας γίγαντας από αέριο, 40 φορές μεγαλύτερος από τον Κρόνο, και περιβάλλεται από τουλάχιστον 30 δακτυλίους, καθένας από τους οποίους εκτείνεται σε απόσταση δεκάδων εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Η ομάδα του Μάμαγιεκ κατάλαβε ότι κάτι περίεργο συμβαίνει όταν ανέλυσαν δεδομένα του ερευνητικού προγράμματος ΣουπερΓΟΥΑΣΠ, σχεδιασμένου να ανιχνεύει μεγάλους πλανήτες την ώρα που περνούν μπροστά από τα μητρικά άστρα τους.
Κρυβόταν
Το περίεργο ήταν ότι κάποιο γιγάντιο, μυστηριώδες αντικείμενο έκρυψε το άστρο για ολόκληρους μήνες. Και η ανάλυση υπέδειξε ότι επρόκειτο για έναν γιγάντιο δίσκο σκόνης. «Οι λεπτομέρειες που βλέπουμε στην καμπύλη του φωτός είναι απίστευτες» σχολιάζει ο Μάθιου Κένγουορθι, συνεργάτης του Μάμαγιεκ στο Αστεροσκοπείο του Λάιντεν στην Ολλανδία.
«Η έκλειψη [του άστρου] διήρκεσε αρκετές εβδομάδες, είδαμε όμως ταχύτατες μεταβολές, σε χρονικές κλίμακες των μερικών δεκάδων λεπτών, ως αποτέλεσμα της λεπτής δομής των δακτύλιων», δηλαδή των κενών ανάμεσα στους δακτύλιους.
«Το άστρο J1407 βρίσκεται υπερβολικά μακριά για να μπορούμε να το παρατηρήσουμε άμεσα, μπορέσαμε όμως να δημιουργήσουμε ένα ακριβές μοντέλο [των δακτυλίων] βασιζόμενοι στις ταχείες μεταβολές της φωτεινότητας καθώς το φως του άστρου περνούσε μέσα από το σύστημα δακτυλίων» εξηγεί ο ερευνητής.
Τα χαρακτηριστικά
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη των δύο ερευνητών, η οποία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Αστροφυσικό Περιοδικό, το σύστημα δακτυλίων έχει διάμετρο 120 εκατομμύρια χιλιόμετρα, πάνω από 200 φορές μεγαλύτερο σε σχέση με τους δακτυλίους του Κρόνου.
Το υλικό που περιέχει εκτιμάται ότι έχει μάζα συγκρίσιμη με τη μάζα της Γης και αποτελείται από μικρά σωματίδια σκόνης και πάγου.Οι ερευνητές εντόπισαν τουλάχιστον ένα κενό στη δομή των δακτυλίων, και πιστεύουν ότι δημιουργήθηκε από έναν νεογέννητο δορυφόρο που συσσωρεύει νέο υλικό καθώς κινείται στην τροχιά του.
Καθώς το υλικό των δακτυλίων συμπυκνώνεται και σχηματίζει νέα φεγγάρια, οι δακτύλιοι θα γίνονται πιθανότατα όλο και λεπτότεροι και τελικά θα εξαφανιστούν σε μερικά εκατομμύρια χρόνια. Αυτό πιστεύεται εξάλλου ότι συνέβη και στον Δία, ο οποίος ίσως περιβαλλόταν στα αρχικά στάδια της ζωής του από έναν παρόμοιο δίσκο σκόνης. Ακόμα και οι δακτύλιοι του Κρόνου πρέπει να ήταν μεγαλύτεροι και πυκνότεροι στο μακρινό παρελθόν, πριν ακόμα σχηματιστούν οι δορυφόροι του πλανήτη.
Το παρελθόν
Με άλλα λόγια, το σύστημα του J1407b προσφέρει μια εικόνα για το παρελθόν του Ηλιακού Συστήματος, έστω κι αν είναι μια εικόνα σε μεγέθυνση.
«Η κοινότητα της πλανητικής επιστήμης υποθέτει εδώ και δεκαετίες ότι οι πλανήτες σαν τον Δία και τον Κρόνο πρέπει να περιβάλλονταν στα αρχικά τους στάδια από δίσκους σκόνης που οδήγησαν αργότερα στον σχηματισμόδορυφόρων» λέει ο Μάμαγιεκ.
«Μέχρι όμως να ανακαλύψουμε αυτό το αντικείμενο το 2012, κανείς δεν είχε δει ένα τέτοιο σύστημα δακτυλίων» επισημαίνει.
Αυτό που έχουμε δει, όμως, είναι οι δίσκοι σκόνης που περιβάλλουν νεογέννητα άστρα και σχηματίζουν τελικά ολόκληρους πλανήτες αντί για φεγγάρια.
Το-Νιου-Σας
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου