Fomalhaut

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fomalhaut
Heic0821f.jpg
Steaua văzută de la telescopul spațial Hubble
Clasificare Secvența principală stea albă
Clasa spectrală A4 V [1]
Distanța de la Soare 25,12 al (7,70 buc ) [2]
Constelaţie Pești din sud
Coordonatele
(la momentul respectiv J2000.0 )
Ascensiunea dreaptă 22 h 57 m 39.046 s [1]
Declinaţie -29 ° 37 ′ 20,050 ″ [1]
Lat. galactic -64,9096 ° [1]
Lung. galactic 20,4881 ° [1]
Parametrii orbitali
Sistemul planetar da ( Fomalhaut b )
Date fizice
Diametrul mediu 2.560.000 km [3]
Raza medie 1,840 ± 0,023 [3] R⊙
Masa
1,92 ± 0,02 [4] M ⊙
Accelerare de greutate la suprafață 4,21 log g [3]
Perioada de rotație 1 zi [5]
Viteza de rotație 93 km / s [3]
Temperatura
superficial		 8.590 ± 73 K [4] (medie)
Luminozitate
17,8 ± 0,8 [3] L ⊙
Indicele de culoare ( BV ) 0,09 [1]
Metalicitate [Fe / H]: −0,10 [3]
Vârsta estimată 440 ± 40 de milioane de ani [4]
Date observaționale
Aplicația Magnitude. +1,16 [1]
Magnitudine abs. +1,722 ± 0,009 [4]
Parallax 129,81 ± 0,47 mase [6]
Motocicletă proprie AR : 328,95 mase / an
Dec : -164,67 mase / an [1]
Viteza radială +6,5 ± 0,9 km / s [1]
Nomenclaturi alternative
Os Piscis Meridionalis, α PsA , 24 PsA , HD 216956, HIP 113368, SAO 191524, Gliese 88
Editați datele pe Wikidata · Manual

Coordonate : Carta celeste 22 h 57 m 39.046 s , -29 ° 37 ′ 20.05 ″

Fomalhaut ( α PsA / α Piscis Austrini / Alpha Piscis Austrini ) este o stea situată în constelația Peștilor de Sud . Având magnitudine +1,16 [1] , este cea mai strălucitoare stea din constelație, precum și cea de-a optsprezecea cea mai strălucitoare din cer, așa cum se vede de pe Pământ . Este o stea a emisferei sudice, dar posibilitățile sale de observare din emisfera nordică sunt largi. Este o stea albă de secvență principală , similară cu Sirius și Vega , la 25 de ani lumină distanță . Are o rază și o masă aproximativ dublă față de Soare și o temperatură de suprafață de aproximativ 8.500 K.

Cea mai cunoscută și mai studiată caracteristică este aceea de a avea un disc circumstelar extins de gaz și praf. De asemenea, se suspectează că steaua ar putea găzdui un sistem planetar și în 2008 s-a anunțat că o planetă care orbitează steaua a fost observată în banda vizibilă . Ar fi fost prima planetă observată direct în vizibil. Cu toate acestea, observațiile și studiile ulterioare au pus sub semnul întrebării existența planetei. [7]

Numele stelei este în arabă : فم الحوت , Fom al-ḥūt , care înseamnă „gura balenei”.

Observare

Poziția stelei în constelație.

Fomalhaut apare ca o stea alb-albastră; identificarea sa pe cer este facilitată nu numai de strălucirea sa (este a optsprezecea cea mai strălucitoare stea din cer cu ochiul liber ) de poziția sa singulară, departe de alte stele strălucitoare și, prin urmare, în proeminență într-un câmp ceresc lipsit de stele strălucitoare. Are o declinare de 30 ° S, ceea ce favorizează observatorii situați în latitudinile sudice. Cu toate acestea, poziția sa nu prea departe de ecuatorul ceresc înseamnă că este vizibilă din majoritatea zonelor locuite ale Pământului . În special, devine invizibil doar începând cu 60 ° N, excluzând astfel Alaska , nordul Canadei , Groenlanda , Islanda , regiunile nordice scandinave și o mare parte a Rusiei . Apare relativ ridicat pe cer începând din regiunile mediteraneene , în timp ce este circumpolar la sud de 60 ° S, adică numai în regiunile Antarctice [8] .

Cea mai favorabilă perioadă pentru observarea sa este cea care merge din august până în decembrie, pe cerul serii din emisfera nordică, în timp ce la sud de ecuator se arată din iunie până în ianuarie; prezența sa pe cer după apusul soarelui în emisfera nordică indică apropierea sezonului de toamnă.

Mediul galactic

Harta principalelor stele pe o rază de 50 de ani lumină de la Soare. Apreciem poziția lui Fomalhaut (în partea de jos a imaginii) față de Soare , planul galactic și centrul galactic .

Noua reducere a datelor astrometrice a telescopului spațial Hipparcos datând din 2007 a dus la un nou calcul al paralaxei Fomalhaut, care sa dovedit a fi de 129,81 ± 0,47 mase [6] . Prin urmare, distanța Fomalhaut de Pământ este egală cu 1 / 0,1281 buc , sau 7,70 buc, echivalent cu 25,12 ani lumină . Fomalhaut este, prin urmare, o stea relativ apropiată de noi, care împărtășește același mediu galactic ca Soarele. În special, este situat ca Soarele în interiorul Bulei Locale , o „cavitate” a mediului interstelar prezent în brațul Orion , unul dintre galaxiile Căii Lactee . Coordonatele galactice din Fomalhaut sunt 20,48 ° și -64,90 ° [1] . O longitudine galactică de aproximativ 20 ° înseamnă că linia ideală care unește Soarele și Fomalhaut, dacă este proiectată pe planul galactic , formează un unghi de aproximativ 20 ° cu linia ideală care unește Soarele cu centrul galactic . Aceasta înseamnă că Fomalhaut este puțin mai aproape de centrul galactic decât Soarele. O latitudine galactică de aproape -65 ° înseamnă totuși că distanța care separă Soarele de Fomalhaut este în mare parte datorită faptului că cele două stele sunt nealiniat pe același plan și că Fomalhaut este departe la sud de planul pe care sunt așezați Soarele și centrul galactic.

Fomalhaut face parte din Asociația Castor , o asociație stelară compusă din stele relativ apropiate de Soare, care împărtășesc aceeași mișcare cu privire la sistemul local de odihnă . Această asociație, descoperită în 1990 [9] , include cel puțin 16 membri incluzând, pe lângă Fomalhaut și Castore (de unde își ia numele), Vega , Alderamin (α Cephei) și Zubenelgenubi (α Librae). Este probabil ca stelele să aibă o origine comună și, prin urmare, toate s-au născut aproximativ în aceeași perioadă de timp. Pe baza urmelor evolutive ale diferitelor stele aparținând asociației și a altor date, cum ar fi abundența de litiu , vârsta asociației a fost estimată la 200 ± 100 milioane de ani [10] .

Cea mai apropiată stea de Fomalhaut este TW Piscis Austrini , o pitică portocalie din clasa spectrală K4 V și cu magnitudine aparentă 6,48 [11] , la doar 0,9 ani lumină distanță de Fomalhaut [12] . Având în vedere această proximitate și faptul că cele două stele împart aceeași mișcare pe cer și aceeași mișcare în ceea ce privește sistemul local de odihnă , este probabil ca acestea să fie legate fizic [13] . TW Piscis Austrini ar trebui să aibă o temperatură de suprafață de 4.594 K , o masă de 0.73 M ☉ , o rază de 0.688 R ☉ și o lumină de 0.189 L ☉ [4] . Este o variabilă BY Draconis [11] .

A doua cea mai apropiată stea de Fomalhaut este LHS 3885 , o pitică portocalie din clasa spectrală K7 V și magnitudine aparentă 7,86 [14] , la 3,5 ani lumină distanță [12] . La 5,6 ani lumină [12] găsim FK Aquarii , o pitică roșie de clasă spectrală M2 V și magnitudine aparentă 9,0 [15] .

Caracteristici

Fomalhaut este o stea albă de secvență principală din clasa spectrală A4 V sau A3 V [1] . Studiul stelei a fost facilitat de faptul că a fost posibil să se măsoare direct diametrul său unghiular folosind tehnici interferometrice . Folosind interferometrul de intensitate stelară Narrabri , situat în Narrabri, New South Wales , Hanbury Brown și colab. (1974) au obținut o valoare de 2,10 ± 0,14 mase [16] ; această valoare a fost corectată și făcută mai precisă decât observațiile făcute de Di Folco și colab. (2004), care au folosit instrumentul VINCI al Telescopului foarte mare : au obținut o valoare de 2,228 ± 0,031 mase. La distanța calculată de Hipparcos, aceasta echivalează cu o rază de 1,840 ± 0,023 R ☉ [3] . Deoarece din magnitudinea aparentă a stelei și de la distanța sa este posibil să se obțină strălucirea sa absolută , din aceasta și din rază este posibil să se deducă temperatura suprafeței , folosind legea Stefan-Boltzmann : se dovedește a fi 8.760 ± 100 K [3] . Luminozitatea stelei este în schimb calculată ca 17,8 ± 0,8 L ☉ [3] . Noua reducere a datelor Hipparcos, datând din 2007, a făcut posibilă corectarea acestor valori în 8,590 ± 73 K și 16,63 ± 0,48 L ☉ [4] .

Pentru a evalua masa stelei este necesar să se cunoască, pe lângă poziția sa pe diagrama HR , dată de temperatură și luminozitate, și de metalicitatea sa, adică abundența elementelor mai grele decât heliul . Cu toate acestea, studiile efectuate cu privire la metalicitatea Fomalhaut nu sunt de acord asupra valorii sale, ci doar asupra faptului că este mai mică decât cea a Soarelui. Metalicitatea este determinată prin măsurarea raportului dintre abundența fierului și abundența de hidrogen în fotosfera stelei. Un studiu spectroscopic din 1997 raportează o abundență de metale egală cu 93% din cea a Soarelui [17] . Un alt studiu, publicat în același an, deduce metalicitatea lui Fomalhaut din cea a TW Piscis Austrini, presupunând că cele două stele au o origine comună. Rezultatul este o valoare de 78% din cea solară [18] . Un model evolutiv propus de Di Folco și colab. (2004) au condus la o valoare de 79% [3] , în timp ce o măsurare spectroscopică din 2008 a dat o valoare mult mai mică de 46% [19] . Di Folco și colab. (2004) au estimat masa lui Fomalhaut urmărind urmele evolutive ale stelelor de masă diferită pe diagrama HR și asumând o metalicitate egală cu 93% din cea a Soarelui; rezultatul a fost o masă de 2,00 ± 0,20 M ☉ [3] . Mamajek (2012) a folosit în schimb noua reducere a datelor Hipparcos și o metalicitate similară cu cea a Soarelui pentru a obține o valoare de 1,95 ± 0,02 M ☉ [4] .

În schimb, există un acord mai mare între măsurătorile vitezei de rotație a stelei . Site-ul SIMBAD raportează trei măsurători diferite ale vitezei de rotație pentru sinusul înclinării axei de rotație în raport cu vederea noastră ( v × sin i ): acestea variază de la 85 km / s la 93 km / s [1] . Profesorul. Kaler din intrarea dedicată lui Fomalhaut în baza sa de date Stars raportează o valoare de 102 km / s [5] .

Vârsta estimată a Asociației Castor [10] , starea evolutivă a TW Piscis Austrini asociată [13] și urmele evolutive ale stelelor similare cu Fomalhaut [20] au dus de mult să creadă că este o stea tânără, cu o vârstă între 100 și 300 de milioane de ani și o durată de viață reziduală estimată la un miliard de ani, înainte ca steaua să evolueze într-un gigant roșu [21] . Cu toate acestea, Mamajek (2012) a pus sub semnul întrebării parțial aceste ipoteze: pe baza unor noi estimări mai precise ale strălucirii și temperaturii suprafeței stelei, pe urmele evolutive mai actualizate, el a dedus o vârstă de 450 ± 40 de milioane de ani. După confirmarea faptului că Fomalhaut și TW PsA formează un sistem fizic, Mamajek (2012) a încercat din nou să determine vârsta acestuia din urmă, pe baza vitezei de rotație a stelei, a cantității de raze X emise și a abundenței de litiu . După cântărirea tuturor acestor factori, savantul a ajuns la concluzia că sistemul are o vârstă de 440 ± 40 de milioane de ani [4] .

Discul circumstelar

Centura de asteroizi a lui Fomalhaut într-o fotografie care combină imagini de la Telescopul Spațial Hubble și Atacama Large Millimeter Array .

În 1983 , telescopul spațial IRAS a detectat că Fomalhaut, Vega, β Pictoris și ε Eridani au emis un exces de radiații infraroșii . Această radiație a fost interpretată ca fiind emisă de granule de praf care orbitează în jurul acestor stele. S-a presupus că aceste boabe formează un disc circumstelar , în cadrul căruia se formează noi planete [22] .

În 1998, o echipă de oameni de știință din SUA și Marea Britanie a reușit să obțină prima imagine a discului, fotografiind-o la lungimi de undă mai mici de un milimetru . Imaginea arăta o vastă cavitate centrală, degajată de gaze și alte materiale, aproximativ de dimensiunea orbitei lui Neptun . Acest lucru i-a determinat pe oamenii de știință să compare discul circumstelar cu centura Kuiper din jurul Soarelui și să-i estimeze masa în câteva mase lunare . Activitatea de formare a planetei, dacă s-ar fi desfășurat, s-ar fi încheiat deja și probabil ar fi produs cavitatea centrală, curățându-l de material. Cercetătorii au emis ipoteza că centura conținea, pe lângă boabe mici, și comete și, probabil, corpuri mai mari, probabil rezultatul fragmentării unei planete preexistente [23] .

În 2005 a fost posibil să se obțină imagini ale centurii Fomalhaut în banda vizibilă folosind coronograful camerei de înaltă rezoluție a telescopului spațial Hubble . Imaginile aveau o rezoluție de 0,5 UA , de 100 de ori mai mare decât cele precedente. Acest lucru ne-a permis să înțelegem cu relativă precizie care a fost forma discului: semi-axa sa principală are 140,7 ± 1,8 UA lungime, cea mai mică 57,5 ± 0,7 UA și este înclinată cu 65,9 ° față de planul bolții cerești. , în timp ce longitudinea nodului ascendent este egală cu 156,0 ° ± 0,3 °. Fomalhaut nu se află exact în centrul discului, ci s-a mutat cu 15,3 UA. Centura are o lățime de 25 UA, astfel încât raza sa cea mai mică este de 133 UA și cea mai mare de 158 UA: prin urmare, cavitatea centrală este mult mai mare decât se presupunea anterior. Excentricitatea discului este estimată la 0,11 ± 0,01. Începând cu magnitudinea sa aparentă de 16,2 și albedo - ul său de 0,05-0,1, cercetătorii au estimat o masă totală de 50-100 M ⊕ , mult mai mare decât estimările anterioare. Discul este foarte turtit cu o grosime de numai 3,5 UA [24] . Temperatura boabelor care formează discul variază de la 40 la 75 K [23] . Compoziția sa chimică presupusă este formată din 43% apă cu gheață, 32% silicați , 13% carbon amorf și 10% sulfură feroasă [25] .

Comparație între sistemul solar și sistemul Fomalhaut.

Între timp, oamenii de știință se întrebau despre originea discului și despre interpretarea grupurilor de materiale pe care observațiile le detectau în interiorul acestuia. În modelul lui Wyatt și Dent (2002) [26] discul este rezultatul zdrobirii planetesimalelor de mărimea câțiva kilometri , în urma coliziunilor și coliziunilor. Cei doi oameni de știință pleacă de la presupunerea că discul nu poate fi prezent de la formarea stelei, deoarece radiația care vine de la ea ar fi trebuit să o dizolve. Acest lucru implică faptul că trebuie să existe un mecanism care să înlocuiască continuu materialul pierdut și este identificat în spargerea planetesimalelor în boabe mai mici de un milimetru . Clusterele de material sunt interpretate ca rezultatul fie al coliziunii a două planetesimale, care a dat naștere la material care nu a fost încă dispersat, fie la rezonanță cu o planetă ipotetică din interiorul discului. Cei doi cercetători speculează că la rândul lor planetesimalele s-au format prin coliziunea corpurilor mai mari.

Modelul spargerii planetesimalelor în corpuri treptat mai mici a fost apoi confirmat și rafinat prin studii ulterioare [27] . În special, în modelul propus de Acke și colab. (2012) masa totală a boabelor este în jur de 10 M ⊕ , restul masei discului (aproximativ 110 M ⊕ ) este compus din planetesimale, care ciocnind alimentează continuu discul material, fără de care s-ar dizolva într-un scurt timp. De fapt, în model, rata de evaporare a boabelor de disc este foarte mare, aproximativ 0,03 mase lunare pe an. Ca urmare, întregul material al discului de praf este înlocuit în totalitate la fiecare 1700 de ani. Pentru a-l hrăni, este necesar să zdrobiți două planetesimale cu diametrul de 10 km în fiecare zi sau 2000 planetesimale cu diametrul de 1 km pe zi. Întregul disc trebuie să aibă aproximativ 100 miliarde planetesimale de dimensiunea a 10 km sau 10 000 miliarde planetesimale de dimensiunea de 1 km. Faptul că se estimează că norul Oort , care înconjoară Soarele, conține un număr comparabil de comete și similaritatea boabelor cu cele produse de dezintegrarea cometelor îi determină pe cărturari să compare planetesimalele găsite în discul Fomalhaut cu cometele. care populează norul Oort [25] .

Observațiile făcute de telescopul spațial Spitzer în 2003 au sugerat existența unui alt disc de praf, în interiorul celui deja observat. Este un disc mai dificil de observat decât cel anterior, deoarece este mai aproape de steaua centrală strălucitoare. În special, a apărut dificil să se determine dacă a fost un disc care se extinde continuu de pe discul exterior sau dacă a fost un disc separat a cărui margine exterioară este mai mică de 20 UA de stea [28] . Prezența unui disc intern a fost confirmată de observații la sol în 2004 folosind interferometrul telescopului foarte mare , dar s-a dovedit încă o dată dificil să se determine dimensiunea și forma acestuia. Cu toate acestea, oamenii de știință care au făcut observațiile au emis ipoteza că discul trebuie să se afle pe o rază de 6 UA față de stea [29] .

Perspectivele efectuate cu telescopul ALMA [30] în 2017 au făcut posibilă observarea strălucirii apocentrului și determinarea faptului că compoziția inelului de disc prăfuit [31] din jurul stelei este similară cu mediul cometar al sistemului nostru solar [32]. ]

Fomalhaut b

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Fomalhaut b .

Ipoteza asupra existenței

Discul circumstelar al lui Fomalhaut fotografiat de telescopul spațial Hubble , cu detalii despre Fomalhaut b și orbita călătorită între 2004 și 2006.

De la primele descoperiri referitoare la discul circumstelar al lui Fomalhaut, unii cercetători au avansat ipoteza că unele dintre caracteristicile sale ar putea fi explicate prin existența uneia sau mai multor planete. Holland și colab. (1998) au avansat ipoteza că prezența cavității în interiorul discului circumstelar, considerat atunci a fi de dimensiunea orbitei lui Neptun, a fost o indicație a prezenței a cel puțin unei planete [23] . După cum sa menționat, Wyatt și Dent (2002) au presupus că una dintre explicațiile posibile pentru prezența aglomerării în interiorul discului a fost existența unei planete [26] . Stapelfeldt și colab. (2004) s-au referit la aceeași ipoteză pentru a explica unele asimetrii prezente în disc [28] . Una dintre cele mai exacte lucrări în acest sens este cea a lui Quillen (2006), care a trasat unele caracteristici ale discului, cum ar fi excentricitatea și faptul că granița sa internă este foarte clară, până la prezența unei planete situate chiar în interiorul discul în sine. Savantul a presupus că planeta avea o masă între cea a lui Neptun și cea a lui Saturn și că a finalizat o orbită având o excentricitate similară cu cea a discului însuși ( e ≈ 0,1) [33]

Observare

La 13 noiembrie 2008, o echipă de oameni de știință condusă de astrofizicianul Paul Kalas a prezentat imaginile discului circumstelar obținute în 2004 și 2006 prin intermediul Advanced Camera for Surveys of the Hubble Space Telescope. În vecinătatea marginii interioare a discului, se observa un punct luminos care se deplasase cu 184 ± 22 mase , corespunzând la 1,41 ± 0,17 UA, în 1,7 ani. Punctul a fost interpretat de echipă ca prima imagine a unei exoplanete obținută vreodată; mișcarea punctului a fost interpretată ca mișcarea de revoluție a planetei în jurul stelei centrale. Planeta a fost numită Fomalhaut b . Motivele care au determinat echipa să interpreteze punctul ca o imagine a unei planete au fost în esență două: în primul rând, este prea vag (are o luminozitate de 3,4 × 10 -7 L ⊙) să fie o stea mică de masă sau. Maro pitic ; în al doilea rând, prezența unui corp de mărimea unei pitice brune sau a unei stele cu masă redusă în vecinătatea discului ar fi cauzat dezintegrarea acestuia [34] [35] .

Caracteristici

Fomalhaut b se află la 115 UA de steaua sa, ceea ce echivalează cu aproximativ zece ori distanța dintre Saturn și Soare. Deplasarea planetei, detectată de telescopul Hubble, ne-a permis să estimăm perioada de revoluție , egală cu aproximativ 872 Ani de pământ . Viteza orbitală este de 3,9 km / s, în timp ce excentricitatea orbitei este de 0,13. Masa planetei ar trebui să nu mai fie de 3 ori pe care a planetei Jupiter și nu mai puțin decât cea a lui Neptun (care este echivalent cu 0,054 Jupiter mase); ar fi deci un gigant gazos [34] . Chiang și colab. (2009) au dezvoltat un model în care o singură planetă de masă mai mică de 3M J este responsabilă pentru caracteristicile observabile ale discului, adică excentricitatea și marginea interioară foarte ascuțită. Acest model este compatibil cu observațiile lui Fomalhaut b făcute de Kalas și colegi [36] . În sine, modelul lui Chiang și colab. (2009) este compatibil cu existența altor planete mai interne decât Fomalhaut b, cu condiția ca masa acestora din urmă să fie mult mai mică de 3M J. Cu toate acestea, imaginile capturate în banda M de Observatorul MMT exclud existența altor giganți gazoși cu o masă mai mare de 2 M J la o distanță între 10 și 40 UA de stea [37] . Mai jos este o prezentare generală a principalelor caracteristici ale sistemului planetar .

Planetă Masa Perioada orb. Sem. mai mare Excentricitate Descoperire
b 0,054-3,0 M J ~ 872 de ani ~ 115 UA 0,13 2008
Centura de asteroizi
(„Centura Kuiper” de Fomalhaut)		 110 M ⊕ - ~ 148 AU 0,11 ± 0,01 2004

Îndoieli cu privire la existența lui Fomalhaut b

Impresia artistului despre Fomalhaut b

Două caracteristici ale punctului luminos observate în 2008 au apărut imediat problematice pentru identificarea sa cu o planetă. Primul este că nu are corespondență în banda infraroșie, în timp ce o planetă veche de cel puțin 200 de milioane de ani, la distanța Fomalhaut b, ar trebui să fie suficient de rece (aproximativ 400 K) pentru a emite o cantitate considerabilă de radiație în frecvențe în infraroșu. Cu toate acestea, deja Marengo și colab. (2009), pe baza unei serii de observații efectuate de telescopul spațial Spitzer, a subliniat că, dată fiind sensibilitatea lui Spitzer, eșecul observării planetei în frecvențele infraroșii a pus limite severe asupra posibilității existenței unei planete în regiunile în care Fomalhaut b fusese observat. În special, pentru a susține teza identificării punctului luminos cu o planetă, a fost necesar să se revizuiască modelul atmosferei Fomalhaut b, pentru a explica lipsa de observație în infraroșu. În așteptarea acestei revizuiri, acești cercetători au continuat, cea mai probabilă ipoteză cu privire la pata luminoasă observată a fost că era o regiune a discului care reflectase lumina stelei [38] .

Aceste îndoieli au fost ridicate cu mai multă forță de Janson și colab. (2012) bazat pe observații noi, mai precise făcute de Spitzer, care plasează limite și mai stricte ale luminozității Fomalhaut b în infraroșu. Autorii resping, de asemenea, ipoteza avansată în 2008 de Kalas și colegii săi, conform căreia luminozitatea ridicată a lui Fomalhaut b în vizibil este determinată de un disc de acumulare în jurul planetei [34] : această ipoteză este considerată puțin probabilă, având în vedere rata de acreție masivă. care ar fi necesar pentru a explica luminozitatea observată, similară ca dimensiune cu cea a unei stele T Tauri . Janson și colab. (2012) consideră alte două scenarii mult mai probabile decât cele ale existenței unui gigant gazos: primul urmărește pata luminoasă până la coliziunea recentă a două planetesimale; a doua către o planetă mult mai mică decât cea ipotezată de Kalas și colegii săi, cu o masă mai mică de 10 M ⊕ și, prin urmare, stâncoasă sau înghețată, în jurul căreia un roi de planetesimale orbitează între ele, producând punctul luminos observat [39] .

Cealaltă caracteristică a punctului de lumină care stârnește perplexitate este variabilitatea sa. Între 2004 și 2006, punctul a scăzut luminozitatea cu aproximativ o jumătate de magnitudine. Teoria care identifică punctul cu o planetă gazoasă trebuie să formuleze ipoteze suplimentare pentru a explica această variabilitate. Kalas și colegii au propus două dintre ele: pe lângă prezența menționată mai sus a unui disc de acumulare în jurul planetei, au prezentat ipoteza că planeta este înconjurată de un sistem de inele , similar cu cel al lui Saturn : inelele ar reflecta diferit lumina stelei centrale, pe măsură ce planeta se mișcă, iar acest lucru ar explica variația luminozității [34] . Cu toate acestea, Janson și colab. (2012) resping, de asemenea, această a doua ipoteză datorită faptului că pare probabil că în prezent originea punctului de lumină observat este între stea și Pământ și, prin urmare, pare puțin probabil ca un sistem de inele să poată reflecta cantități mari de lumină din acea poziție. [39] .

Caracteristicile discului implică existența planetelor?

Ilustrația ipotezei conform căreia discul lui Fomalhaut este sculptat de două planete păstore care îi definesc contururile.

Dincolo de identificarea punctului luminos observat de Hubble cu o planetă gazoasă, rămâne întrebarea dacă caracteristicile discului implică sau nu existența unei planete. După cum am menționat, discul este excentric și Fomalhaut este plasat într-unul dintre focarele elipsei . Această formă eliptică ar fi trebuit să fie generată de o planetă având o orbită excentrică care a „sculptat” discul astfel încât să inducă o excentricitate similară în discul însuși [33] . Faptul că discul pare să aibă limite foarte clare a condus la concluzii similare cu privire la prezența unei planete care „își sculptează” forma [33] . Necesitatea existenței planetelor pentru a explica morfologia discului a fost reiterată de Boley și colab. (2012), i quali ipotizzano l'esistenza di due pianeti pastori che scolpiscono rispettivamente i confini interni ed esterni del disco, che appaiono essere entrambi molto netti quando osservati mediante il radiointerferometro ALMA [40] .

Tuttavia non tutti gli studiosi sono d'accordo con questa conclusione. Lyra e Kuchner (2012) hanno modellato l' idrodinamica dei dischi asteroidali. Il disco è supposto contenere, oltre a polvere e planetesimi, grandi quantità di gas. La polvere trasferirebbe il calore ricevuto dalla stella centrale al gas, il quale si espanderebbe: la pressione del gas favorirebbe l'accumularsi della polvere in particolari regioni del disco, mentre il gas, raffreddandosi, tenderebbe a raddensarsi in regioni ripulite dalla polvere stessa. Ne seguirebbe una anti-correlazione fra la densità della polvere e quella del gas: ciò avrebbe il risultato di confinare la polvere in regioni dai confini molto netti. Le onde di polvere create dal gas ad altra pressione sarebbero anche responsabili della eccentricità del disco. Nessun pianeta quindi sarebbe necessario per spiegare le caratteristiche fisiche del disco [41] [42] .

Etimologia e significato culturale

Il Pesce Australe nell' Uranographia di Johann Bode , mentre beve dalla brocca dell' Acquario . Fomalhaut si trova in corrispondenza della bocca del pesce.

Il nome Fomalhaut deriva dall' arabo classico فم الحوت fam al-ḥūt (al-janūbī) , che significa "la bocca del pesce/della balena (australe)", con evidente riferimento alla posizione della stella all'interno della costellazione del Pesce Australe. Tale nome ha una origine antica, tanto che si trova già in un almanacco del 1340, con la sua traduzione latina Os Piscis Merīdiāni [43] . Altre traduzioni latine dello stesso nome arabo sono Os Piscis Merīdionālis ed Os Piscis Notii . Probabilmente nessun'altra stella possiede un nome proprio con più varianti ortografiche di Fomalhaut. Alcune di esse sono: Fumahant , Fumahaut , Fomahand , Fontabant , Phomaut , Phomault , Phomant , Phomaant , Phomhaut , Fomalcuti [43] .

Un altro nome della stella è Difda al Auwel , derivante dall'arabo colloquiale الضفدع الأول al-ḍifdiʿ al-awwal , "la prima rana". La seconda rana è Deneb Kaitos , β Ceti; tale nome deriva probabilmente dal fatto che Fomalhaut precede Deneb Kaitos nel suo moto apparente nel cielo [44] .

Nel Settecento, Fomalhaut venne erroneamente identificata con la persiana Hastorang (che nell' Avestā è l' Orsa Maggiore ).

È considerata una delle quattro stelle regali guardiane del cielo, che sovraintendono alle altre stelle, le altre tre sono Aldebaran , Regolo e Antares [45] . Fomalhaut sarebbe la sentinella delle stelle del sud(3°52' Costellazione Pesce Australe), Aldebaran di quelle dell'est (9° Costellazione Gemini), Regolo di quelle del nord (29° Costellazione Leo) e Antares di quelle dell'ovest (9° Costellazione Sagittario).

Queste quattro stelle marcano i due solstizi ei due equinozi e quindi dividono il cielo in quattro parti. Le quattro stelle furono poi identificate con i quattro arcangeli : Fomalhaut con Gabriele , Aldebaran con Michele , Regolo con Raffaele e Antares con Uriel . Altre associazioni sono quelle con i quattro cavalieri dell'Apocalisse o con i cavalli che trainavano i carri citati nel libro di Zaccaria [46] .

Fomalhaut è citata nella Divina Commedia di Dante Alighieri in Purgatorio , VIII, vv. 89-90 come una delle "tre facelle" che illuminano l'emisfero meridionale, essendo le altre due Canopo e Achernar [43] .

La stella appare più volte negli scritti dello scrittore statunitense Howard Phillips Lovecraft , come nel romanzo La ricerca onirica dello sconosciuto Kadath e, nel XIV sonetto della raccolta Fungi from Yuggoth , in cui descrive brevemente anche il pianeta Nithon che vi orbiterebbe intorno. [47]

Note

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m Fomalhaut-- Variable Star , su SIMBAD , Centre de données astronomiques de Strasbourg . URL consultato il 21 giugno 2012 .
  2. ^ Da parallasse.
  3. ^ a b c d e f g h i j k E. Di Folco, F. Thévenin, P. Kervella, A. Domiciano de Souza, et al ,VLTI near-IR interferometric observations of Vega-like stars , in Astronomy and Astrophysics , vol. 426, 2004, pp. 601-617, DOI : 10.1051/0004-6361:20047189 . URL consultato il 7 agosto 2012 .
  4. ^ a b c d e f g h EE Mamajek, On the Age and Binarity of Fomalhaut , in The Astrophysical Journal Letters , vol. 754, n. 2, 2012, pp. L20, DOI : 10.1088/2041-8205/754/2/L20 . URL consultato il 12 agosto 2012 .
  5. ^ a b Fomalhaut , su Stars , Università dell'Illinois a Chicago . URL consultato il 30 giugno 2012 .
  6. ^ a b F. van Leeuwen, Validation of the new Hipparcos reduction , in Astronomy and Astrophysics , vol. 474, n. 2, 2007, pp. 653-664, DOI : 10.1051/0004-6361:20078357 . URL consultato il 21 giugno 2012 .
  7. ^ Giuseppe Fiasconaro, Fomalhaut b, il pianeta fantasma , su media.inaf.it , INAF , 21 aprile 2020.
  8. ^ Una declinazione di 30°S equivale ad una distanza angolare dal polo sud celeste di 60°; il che equivale a dire che a sud del 60°S l'oggetto si presenta circumpolare, mentre a nord del 60°N l'oggetto non sorge mai
  9. ^ JP Anosova, VV Orlov, The dynamical evolution of the nearby multiple stellar systems ADS 48, ADS 6175 (Alpha Geminorum = Castor), Alpha Centauri, and ADS 9909 (Xi Scorpii) , in Astronomy & Astrophysics , vol. 252, 1991, pp. 123-126. URL consultato il 25 giugno 2012 .
  10. ^ a b D. Barrado y Navascues, The Castor Moving Group: The age of Fomalhaut and Vega , in Astronomy & Astrophysics , vol. 339, 1998, pp. 831-839. URL consultato il 26 giugno 2012 .
  11. ^ a b V* TW PsA -- Variable of BY Dra type , su simbad.u-strasbg.fr , SIMBAD , Centre de Données astronomiques de Strasbourg. URL consultato il 23 giugno 2012 .
  12. ^ a b c Fomalhaut , su solstation.com , SolStation. URL consultato il 25 giugno 2012 .
  13. ^ a b D. Barrado y Navascues et al. , The Age of Gliese 879 and Fomalhaut , in Astrophysical Journal , vol. 475, 1997, pp. 313-321, DOI : 10.1086/303518 . URL consultato il 25 giugno 2012 .
  14. ^ LHS 3885 -- High proper-motion Star , su simbad.u-strasbg.fr , SIMBAD , Centre de Données astronomiques de Strasbourg. URL consultato il 26 giugno 2012 .
  15. ^ V* FK Aqr -- Variable of BY Dra type , su simbad.u-strasbg.fr , SIMBAD , Centre de Données astronomiques de Strasbourg. URL consultato il 26 giugno 2012 .
  16. ^ R. Hanbury Brown, J. Davis, LR Allen, The angular diameters of 32 stars , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 167, 1974, pp. 121-136. URL consultato il 29 giugno 2012 .
  17. ^ s. K. Dunkin, MJ Barlow, SG Ryan, High-resolution spectroscopy of Vega-like stars - I. Effective temperatures, gravities and photospheric abundances , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 286, n. 3, 1997, pp. 604-616. URL consultato il 29 giugno 2012 . Questo articolo riporta [Fe/H] = -0,03 dex.
  18. ^ D. Barrado y Navascues et al. , The Age of Gliese 879 and Fomalhaut , in Astrophysical Journal , vol. 475, 1997, p. 313, DOI : 10.1086/303518 . URL consultato il 29 giugno 2012 . Questo articolo riporta [Fe/H] = -0,11 dex.
  19. ^ C. Saffe et al. , Spectroscopic metallicities of Vega-like stars , in Astronomy and Astrophysics , vol. 490, n. 1, 2008, pp. 297-305, DOI : 10.1051/0004-6361:200810260 . URL consultato il 29 giugno 2012 . Questo articolo riporta [Fe/H] = −0,34 dex.
  20. ^ I. Song et al. , Ages of A-Type Vega-like Stars from uvbyβ Photometry , in The Astrophysical Journal , vol. 546, n. 1, 2001, pp. 352-357, DOI : 10.1086/318269 . URL consultato il 9 luglio 2012 .
  21. ^ Gary Hinshaw, The Life and Death of Stars , su map.gsfc.nasa.gov , NASA WMAP Mission, 23 agosto 2006. URL consultato il 9 luglio 2012 .
  22. ^ HH Aumann, IRAS observations of matter around nearby stars , in Astronomical Society of the Pacific, Publications , vol. 97, 1985, pp. 885-891, DOI : 10.1086/131620 . URL consultato il 2 luglio 2012 .
  23. ^ a b c WS Holland et al. , Submillimetre images of dusty debris around nearby stars , in Nature , vol. 392, n. 6678, 1998, pp. 788-791, DOI : 10.1038/33874 . URL consultato il 4 luglio 2012 .
  24. ^ P. Kalas, JR Graham, M. Clampin, A planetary system as the origin of structure in Fomalhaut's dust belt , in Nature , vol. 435, n. 7045, 2005, pp. 1067-1070, DOI : 10.1038/nature03601 . URL consultato l'8 luglio 2012 .
  25. ^ a b B. Acke et al. , Herschel images of Fomalhaut. An extrasolar Kuiper belt at the height of its dynamical activity , in Astronomy & Astrophysics , vol. 540, 2012, pp. A125, DOI : 10.1051/0004-6361/201118581 . URL consultato l'11 luglio 2012 .
  26. ^ a b MC Wyatt, WR Dent, Collisional processes in extrasolar planetesimal discs - dust clumps in Fomalhaut's debris disc , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 334, n. 3, 2002, pp. 589-607, DOI : 10.1046/j.1365-8711.2002.05533.x . URL consultato il 9 luglio 2012 .
  27. ^ L. Ricci et al. , Fomalhaut debris disk emission at 7 millimeters: constraints on the collisional models of planetesimals , in Astronomy & Astrophysics , vol. 539, 2012, pp. L6, DOI : 10.1051/0004-6361/201118524 . URL consultato l'11 luglio 2012 .
  28. ^ a b KR Stapelfeldt et al. , First Look at the Fomalhaut Debris Disk with the Spitzer Space Telescope , in The Astrophysical Journal Supplement Series , vol. 154, n. 1, 2004, pp. 458-462, DOI : 10.1086/423135 . URL consultato il 14 luglio 2012 .
  29. ^ O. Absil et al. , An Interferometric Study of the Fomalhaut Inner Debris Disk. I. Near-Infrared Detection of Hot Dust with VLTI/VINCI , in The Astrophysical Journal , vol. 701, n. 1, 2009, pp. 150-160, DOI : 10.1088/0004-637X/704/1/150 . URL consultato il 14 luglio 2012 .
  30. ^ Meredith A. MacGregor, Luca Matra, Paul Kalas, David J. Wilner ed altri:, Mappa completa di ALMA del disco di detriti di Fomalhaut .
  31. ^ Un anello ghiacciato e polveroso per Fomalhaut , su media.inaf.it .
  32. ^ Matrà ed altri, Detection of exocometary CO within the 440 Myr-old Fomalhaut belt: a similar CO+CO2 ice abundance in exocomets and Solar System comets .
  33. ^ a b c AC Quillen, Predictions for a planet just inside Fomalhaut's eccentric ring , in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 372, n. 1, 2006, pp. L14–L18, DOI : 10.1111/j.1745-3933.2006.00216.x . URL consultato il 15 luglio 2012 . .
  34. ^ a b c d P. Kalas et al. , Optical Images of an Exosolar Planet 25 Light-Years from Earth , in Science , vol. 322, n. 5906, 2008, pp. 1345-1348, DOI : 10.1126/science.1166609 . URL consultato il 16 luglio 2012 .
  35. ^ Paul Kalas, Direct Image Of Extrasolar Planet , su uk.youtube.com , 13 novembre 2008. URL consultato il 16 luglio 2012 .
  36. ^ E. Chiang, et al. , Fomalhaut's Debris Disk and Planet: Constraining the Mass of Fomalhaut b From Disk Morphology , in The Astrophysical Journal , vol. 693, n. 1, 2009, pp. 734-749, DOI : 10.1088/0004-637X/693/1/734 . URL consultato il 6 luglio 2012 .
  37. ^ M. Kenworthy et al. , MMT/AO 5 µm Imaging Constraints on the Existence of Giant Planets Orbiting Fomalhaut at ~13-40 AU , in The Astrophysical Journal , vol. 697, n. 2, 2009, pp. 1928-1933, DOI : 10.1088/0004-637X/697/2/1928 . URL consultato il 6 agosto 2012 .
  38. ^ M. Marengo et al. , Spitzer/Infrared Array Camera Limits to Planetary Companions of Fomalhaut and epsilon Eridani , in The Astrophysical Journal , vol. 700, n. 2, 2009, pp. 1647-1657, DOI : 10.1088/0004-637X/700/2/1647 . URL consultato il 7 agosto 2012 .
  39. ^ a b Janson et al. , Infrared Non-detection of Fomalhaut b: Implications for the Planet Interpretation , in The Astrophysical Journal , vol. 747, n. 2, 2012, DOI : 10.1088/0004-637X/747/2/116 . URL consultato il 7 agosto 2012 .
  40. ^ AC Boyle et al. , Constraining the Planetary System of Fomalhaut Using High-resolution ALMA Observations , in The Astrophysical Journal Letters , vol. 750, n. 1, 2012, pp. L21, DOI : 10.1088/2041-8205/750/1/L21 . URL consultato il 10 agosto 2012 .
  41. ^ Maggie McKee, Dust rings not 'smoking gun' for planets after all , su newscientist.com , NewScientist - Space. URL consultato il 10 agosto 2012 .
  42. ^ Wladimir Lyra, Marc J. Kuchner, Sharp eccentric rings in planetless hydrodynamical models of debris disks , su arxiv.org , arXiv.org - Cornell University. URL consultato il 10 agosto 2012 .
  43. ^ a b c RH Allen, Star-names and Their Meanings , New York, GE Stechert, 1899, pp. 345-346. URL consultato l'11 agosto 2012 .
  44. ^ F. Schaaf, The Brightest Stars: Discovering the Universe through the Sky's Most Brilliant Stars , Hoboken, New Jersey, John Wiley & Sons, Incorporated, 2008, pp. 234 , ISBN 978-0-471-70410-2 .
  45. ^ Si veda la bibliografia della voce Stelle regali .
  46. ^ Fomalhaut , su Constellations of Words . URL consultato l'11 agosto 2012 .
  47. ^ Fusco , p. 51 .

Bibliografia

Testi generici

  • AA.VV, L'Universo - Grande enciclopedia dell'astronomia , Novara, De Agostini, 2002.
  • J. Gribbin, Enciclopedia di astronomia e cosmologia , Milano, Garzanti, 2005, ISBN 88-11-50517-8 .

Sulle stelle

  • ( EN ) Martha Evans Martin; Donald Howard Menzel, The Friendly Stars: How to Locate and Identify Them , Dover, Courier Dover Publications, 1964, pagine 147, ISBN 0-486-21099-5 .
  • RJ Tayler, The Stars: Their Structure and Evolution , Cambridge University Press, 1994, p. 16, ISBN 0-521-45885-4 .
  • A. De Blasi, Le stelle: nascita, evoluzione e morte , Bologna, CLUEB, 2002, ISBN 88-491-1832-5 .
  • C. Abbondi, Universo in evoluzione dalla nascita alla morte delle stelle , Sandit, 2007, ISBN 88-89150-32-7 .
  • ( EN ) Fred Schaaf, The Brightest Stars: Discovering the Universe through the Sky's Most Brilliant Stars , John Wiley & Sons, Incorporated, 2008, pagine 288, ISBN 978-0-471-70410-2 .

Carte celesti

  • Toshimi Taki, Taki's 8.5 Magnitude Star Atlas , su geocities.jp , 2005. URL consultato il 13 febbraio 2013 (archiviato dall' url originale il 5 novembre 2018) . - Atlante celeste liberamente scaricabile in formato PDF.
  • Tirion, Rappaport, Lovi, Uranometria 2000.0 - Volume I - The Northern Hemisphere to -6° , Richmond, Virginia, USA, Willmann-Bell, inc., 1987, ISBN 0-943396-14-X .
  • Tirion, Sinnott, Sky Atlas 2000.0 - Second Edition , Cambridge, USA, Cambridge University Press, 1998, ISBN 0-933346-90-5 .
  • Tirion, The Cambridge Star Atlas 2000.0 , 3ª ed., Cambridge, USA, Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-521-80084-6 .

Cultura di massa

  • Sebastiano Fusco, Il vento delle stelle , Roma, Agpha Press, 1998.

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Stelle Portale Stelle : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di stelle e costellazioni
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Fomalhaut&oldid=121910526 "