Обнаружена экстрасолнечная система с двумя планетами-гигантами

Экстрасолнечная система с двумя планетами-гигантами была обнаружена возле массивной звезды по имени HD4732 с помощью 188-сантиметрового телескопа Астрономической обсерватории Окаяма и Англо-австралийского телескопа. В исследовании принимали участие астрономы из Токийского технологического института, Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), Национальной астрономической обсерватории Японии, Университета Хиросимы и Университета Хёго.

Наблюдения за HD4732 начались в августе 2004 года в Астрономической Обсерватории Окаяма. Примерно через 1-2 года стало ясно, что эта звезда имеет планету, которая обходит ее приблизительно за 1 земной год. А данные, полученные впоследствии, указывали на возможное существование еще одной планеты с более длинным периодом обращения. К сожалению, HD4732 находится довольно близко к горизонту южного неба, поэтому наблюдать ее из Японии можно только в течение примерно полугода. Из-за этого ученым долгое время не удавалось точно определить орбиту первой планеты, а существование второй оставалось только предположением.

Однако в сентябре 2010 г. к данному исследованию подключились астрономы из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия), и наблюдения продолжились с помощью Англо-австралийского телескопа (AAT). Поскольку из находящейся в южном полушарии Австралии звезда HD4732 видна дольше, чем из Окаямы, ученые смогли наконец точно описать орбиту первой планеты (с периодом обращения 1 год). Наблюдения также подтвердили, что вторая планета действительно существует. Ее период обращения оказался примерно 2700 дней.

Изучение нескольких планет, вращающихся вокруг одного солнца, позволяет лучше понять процессы формирования и развития планетарных систем. В особенности это касается звезд-гигантов: возле них пока обнаружено довольно мало двойных и других кратных планет, поэтому астрономы намерены и дальше внимательно исследовать HD4732 и ее спутники. Ученые надеются на продолжение японско-австралийского сотрудничества, уже принесшего свои плоды, в надежде обнаружить еще больше планетарных систем с двумя и более участниками.

Доклад о данном открытии был опубликован в октябре 2012 года в американском астрофизическом журнале.

Источник: NAOJ

Коричневые карлики предпочитают себе подобных

Двойная система коричневых карликов Kelu-1 Credit: NASA, ESA, and M. Stumpf (MPIA)

Коричневые карлики (объекты, меньшие, чем звезды, и большие, чем планеты) оказались более неуловимыми, чем надеялись астрономы. Такой вывод был сделан после изучения 233 близких к нам многокомпонентных звездных систем телескопом "Хаббл" НАСА. "Хаббл" нашел всего двух коричневых карликов, которые являются спутниками обычных звезд. Это значит, что так называемая "нехватка коричневых карликов" (отсутствие коричневых карликов вокруг звезд, похожих на Солнце) простирается вплоть до самых малых звезд Вселенной.

Серджио Дитерих (Sergio Dieterich) из Университета штата Джорджия в г. Атланта, руководитель группы исследователей, доложил об этом на 213-ом заседании Американского астрономического общества (AAS) в Лонг-Бич, штат Калифорния.

"Мы не смогли обнаружить коричневых карликов возле красных карликов, чьи массы всего лишь чуть-чуть превышают порог возгорания водорода. Учитывая, что двойные коричневые карлики существуют, очень малое количество двойных систем, в которых компоненты находятся по разную сторону предела возгорания водорода, очень существенно", – говорит Дитерих.

233 звезды были изучены в рамках проекта RECONS (Research Consortium on Nearby Stars), цель которого - понять природу небесных соседей нашего Солнца - как отдельных представителей, так и их сообществ. На сегодня главной задачей является обнаружить и описать "потерявшихся" членов звездного семейства в пределах 32.6 световых лет (10 парсек) от Земли.

RECONS изучает ближайшие звезды, анализируя существующие наблюдения всей небесной сферы, соединенные с данными различных телескопов в обоих полусферах. Всего известно 12 коричневых карликов в пределах 32.6 световых лет от Земли. Для сравнения – в этом же регионе обнаружено 239 красных карликов (звезд, чья масса составляет 20% от массы Солнца, и чьи температура и диаметр примерно вдвое меньше).

Количество известных коричневых карликов близко к числу найденных внесолнечных планет. Однако, количество экзопланет, известных в этом регионе на данный момент, является, вероятно, всего лишь нижним пределом их общего числа, поскольку астрономы пока не могут находить экзопланеты с малой массой.

Наблюдения "Хаббла" с помощью камеры ближней инфракрасной области и многообъектного спектроскопа (NICMOS) собрали надежную статистику, доказывающую, что коричневых карликов нет даже возле самых малых звезд. "Если бы отношение масс было определяющим фактором, то возле красных карликовых звезд было бы больше коричневых карликов, чем возле звезд солнечного типа", – говорит Дитерих.

Эти результаты дополняют данные других исследований, которые тоже были доложены на заседании ААО Микаэлой Стамф (Micaela Stumpf) из Астрономического института имени Макса Планка в Гейдельберге, Германия. Общий вывод таков: коричневые карлики предпочитают пароваться с себе подобными.

Данные NICMOS, скомбинированные с недавними наземными наблюдениями с адаптивной оптикой, позволили оценить в первом приближении орбиту двойной системы коричневых карликов Kelu-1 AB. Эксцентрическая орбита наклонена почни ребром к Земле. Карлики делают полный оборот за 38 лет.

Основываясь на орбитальной динамике, полная масса системы оценивается в 184 массы Юпитера. Но спектроскопические и фотометрические измерения дают другие цифры – карлики имеют массы не больше 61 и 50 масс Юпитера (а звезды не могут быть меньше 75 масс Юпитера). Стампф говорит, что, возможно, существует третий член системы, который и объясняет "недостающую массу". В этом случае это была бы перовая наблюдаемая тройная система коричневых карликов.

Панорамные наблюдения неба в течении следующего десятилетия с помощью улучшенных телескопов наподобие Large Synoptic Survey Telescope обещают наконец решить загадку "нехватки коричневых карликов". Их цель – найти недостающее население коричневых карликов в нашем окружении.

"Хаббл" является международным проектом НАСА и Европейского космического агентства (ESA) и управляется Центром космических полетов Годдарда (GSFC) в г. Гринбелт, штат Мэриленд. Институт космического телескопа (STScI) проводит научные операции "Хаббла". Институт управляется Асооциацией университетов для астрономических исследований по поручению НАСА.

Больше изображений коричневых карликов и информации о них:
http://hubblesite.org/news/2009/01

Больше информации о телескопе "Хаббл":
http://www.nasa.gov/hubble

Рэй Виллард
Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Источник:
NASA - Brown Dwarfs Don't Hang Out With Stars

"Хаббл" находит углекислый газ на экзопланете

Image credit: ESA, NASA,
M. Kornmesser (ESA/Hubble),
and STScl.

Космический телескоп "Хаббл" НАСА обнаружил углекислый газ в атмосфере планеты, которая вращается вокруг другой звезды. Это открытие является важным шагом к нахождению биологических индикаторов внеземной жизни.

Планета размером с Юпитер под названием HD 189733b слишком горячая, чтобы на ней могла существовать жизнь. Но наблюдения "Хаббла" подтвердили идею о том, что возможно детектировать базовые химические компоненты, необходимые жизни, на планетах других солнечных систем. Органические соединения также могут быть побочными продуктами жизнедеятельности, и их обнаружение на планетах земной группы однажды может дать первое доказательство существования жизни вне нашей планеты.

Предыдущие наблюдения HD 189733b "Хабблом" и космическим телескопом "Спитцер" (НАСА) обнаружили водяной пар. Немного раньше, в этом году "Хаббл" зарегистрировал метан в атмосфере планеты.

Изначально "Хаббл" проектировался для наблюдений дальних областей Вселенной, однако сегодня он открывает новую эру в астрофизике и сравнительной планетологии", – говорит Эрик Смит (Eric Smith), ученый программы космического телескопа "Хаббл" в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. – "Подобные атмосферные исследования помогут определить состав атмосфер и химические процессы, действующие на далеких мирах в других солнечных системах. У этого нового рубежа науки чрезвычайно многообещающе будущее, поскольку мы ожидаем найти намного больше молекул в атмосферах экзопланет".

Марк Суэйн (Mark Swain), исследователь из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, использовал камеру ближней инфракрасной области и многообъектный спектроскоп "Хаббла", чтобы изучить инфракрасное излучение планеты, которая расположена в 63 световых годах от Земли. Газы в атмосфере планеты поглощают определенные длины волн света, исходящего из внутренней светящейся части планеты. Суэйн идентифицировал углекислый газ и оксид углерода (угарный газ). Их молекулы оставляют уникальные спектральные отпечатки на излучении, которое достигает Земли. Впервые был получен эмиссионный спектр в области ближнего инфракрасного излучения для экзопланеты.

"Самое захватывающее в данном открытии – углекислый газ, потому что при определенных условиях он может быть связан с биологической активностью, как на Земле", – говорит Суэйн. - "Уже то, что мы смогли зафиксировать его и оценить его изобилие, является значительным достижением в наших длительных усилиях по выяснению, из чего состоят экзопланеты и могут ли они быть вместилищами жизни".

Такой тип наблюдений лучше всего подходит для планет, чьи орбиты наклонены ребром к Земле. Они регулярно проходят перед, а потом за своими звездами – это явления называются затмениями. Планета HD 189733b заходит за свое солнце раз в 2.2 дня. Затмение позволяет вычесть свет только от звезды (когда планета закрыта) из общего света звезды и планеты до затмения. Это изолирует излучение планеты и делает возможным химический анализ ее атмосферы. "Таким образом, мы используем заход планеты за звезду, чтобы изучить дневную сторону планеты, которая содержит самую нагретую часть атмосферы", - говорит Гуатам Васишт (Guatam Vasisht) из ЛРД. - "Мы начинаем находить молекулы и понимать, сколько их, а также видеть разницу между дневной и ночной стороной".

Успешных опыт регистрации близкого инфракрасного спектра, излучаемого планетой, стал очень обнадеживающим событием для астрономов, планирующих использовать Космический телескоп имени Джеймса Вебба (НАСА) после его запуска в 2013 году. Биологические маркеры лучше всего видны в близком инфракрасном излучении. Астрономы с нетерпением ожидают использования телескопа "Вебб" для спектроскопического поиска биомаркеров на планете земного типа размером с Землю или на "суперземле" - в несколько раз больше ее.

"Вебб", вероятно, сможет проводить значительно более чувствительные измерения подобных затмений", – говорит Суэйн.

Больше информации о космичевском телескопе "Хаббл" на сайте http://www.nasa.gov/hubble

Уитни Клавин
Whitney Clavin 818-354-4673
Jet Propulsion Laboratory
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Дж.Д. Харрингтон
J.D. Harrington 202-358-5241
NASA Headquarters, Washington
j.d.harrington@nasa.gov

Рэй Виллард
Ray Villard 410-338-4514
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
villard@stsci.edu

Источник:
NASA

Несчастливое звездное материнство

Некоторым звездам приходится туго во время выращивания своих планет. Новое изображение, полученное космическим телескопом "Спитцер" НАСА, показывает группку невезучих звезд, рожденных в опасном районе. Самим звездам ничего не грозит, но видно, как окружающее их вещество – пылевые сгустки, которые в будущем могли бы превратиться в планеты – выдувается в окружающее пространство.

Опасность в данном космическом закоулке исходит от группы звезд–гигантов. Излучение и солнечные ветра от массивных звезд сметают планетарное вещество меньших, похожих на Солнце звезд.

"Мы можем наблюдать, какое влияние оказывают массивные звезды на меньших собратьев, пытающихся сформировать вокруг себя планеты", – говорит Ксавьер Кёниг (Xavier Koenig), ведущий автор статьи об этом открытии, недавно опубликованной в журнале "Astrophysical Journal Letters". – "Эти звезды еще могут образовать маленькие внутренние планеты земной группы, но внешним планетам наподобие Урана и Нептуна, вероятно, образоваться не суждено".

Изображение, полученное "Спитцером", можно посмотреть по адресу:
http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/multimedia/20081216.html

Надо сказать, что многие звезды и планеты на самом деле растут и выживают в суровых окрестностях массивных звезд. Некоторые астрономы утверждают, что наше "средневозрастное" солнце, которое сейчас находится в спокойном участке космоса, когда–то проживало в бурном облаке формирования массивных звезд. Со временем звезды из таких беспокойных зон рассредоточиваются и проводят последующие годы в относительном одиночестве.

Новые изображения "Спитцера" показывают, насколько недоброжелательными могут быть такие звездообразующие регионы. На снимках видно часть туманности W5 с активным звездообразованием, которая расположена на расстоянии около 6500 световых лет в созвездии Кассиопеи. Излучение и солнечный ветер четырех центральных звезд, каждая из которых в 20 раз тяжелее Солнца, срывает планетарное вещество из трех молодых, похожих на Солнце звезд, расположенных на расстоянии примерно один световой год.

Возраст солнцеподобных звезд составляет 2–3 миллиона лет – как раз время, как полагают ученые, для начала формирования планет из диска газа и пыли, который вращается вокруг них. На снимке "Спитцера" пыль этих дисков похожа на хвосты комет, направленные в противоположную от разрушительных массивных звезд сторону.

"Спитцер" может видеть эту пыль, потому что она нагрета и излучает в инфракрасном свете. Со времени запуска телескопа более пяти лет назад, он уже распознал некоторое количество дисков, которые сдуваются со своих звезд.

"По астрономическим временным меркам, подобные события, вероятно, весьма короткоживущие", – говорит Кёниг. – "Диски полностью исчезают примерно за один миллион лет".

Кёниг говорит, что пыль выдувается из внешних областей планетарных дисков – примерно с орбит местных Урана и Нептуна и за ними. Это означает, что все Земли–малютки, родившиеся в таких системах, возможно, преспокойно вырастут. А вот внешние планеты станут не более чем пылью на ветру.

Больше информиции о "Спитцере" можно найти по адресам:
http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer
http://www.nasa.gov/spitzer
Узнать больше о внесолнечных планет можно, посетив http://planetquest.jpl.nasa.gov.

Источник:
NASA