HR 8799
HR 8799 | |
---|---|
Câmp stelar al cărui HR 8799 iese în evidență. | |
Clasificare | Steaua albă a secvenței principale - Steaua λ Boo [1] |
Clasa spectrală | kA5 hF0 mA5 V; λ Boo [2] [3] |
Tipul variabilei | γ Dor [1] |
Distanța de la Soare | 129 până la (39 buc ) |
Constelaţie | Pegas |
Coordonatele | |
(la momentul respectiv J2000.0 ) | |
Ascensiunea dreaptă | 23 h 07 m 28.7150 s [1] |
Declinaţie | + 21 ° 08 '03 .302 " [1] |
Lat. galactic | 092.7642 [1] |
Lung. galactic | -35.5751 [1] |
Date fizice | |
Raza medie | 1,5 ± 0,3 [4] R ⊙ |
Masa | |
Temperatura superficial | 7430 ± 75 K [2] (medie) |
Luminozitate | |
Indicele de culoare ( BV ) | 0,234 [5] |
Metalicitate | [Fe / H] = -0,47 ± 0,10 [2] |
Vârsta estimată | 6 milioane până la 30 milioane de ani [4] [6] |
Date observaționale | |
Aplicația Magnitude. | 5.964 [1] |
Magnitudine abs. | 2,98 ± 0,08 [2] |
Parallax | 25,38 ± 0,70 mase [7] |
Motocicletă proprie | RA : 107,93 ± 0,60 [7] mase / an Dec : -49,63 ± 0,46 [7] mas / an |
Viteza radială | -11,5 ± 2 km / s [1] |
Nomenclaturi alternative | |
Coordonate : 23 h 07 m 28 715 s, + 21 ° 08 '03 302 "
HR 8799 este o stea albă vizibilă în constelația Pegas , situată la o distanță de 129 de ani lumină (39 parsec ) de sistemul solar .
Este o secvență principală de stele foarte tânără, cu o dimensiune cu mult mai mare decât cele ale Soarelui și variabila de tip γ Doradus ; de asemenea, aparține tipului stelar λ Bootis , care include stele caracterizate printr-o metalicitate foarte scăzută. [2] [8] Este, de asemenea, clasificat ca stea de tip Vega , caracterizată printr-un exces de radiații infraroșii datorită prezenței pe orbita unui disc de resturi circumstelare . [9] HR 8799 este singura stea cunoscută a fi atât o variabilă γ Doradus, o stea λ Bootis, cât și o stea de tip Vega. [9]
Deși metalicitatea stelei este destul de scăzută, [10] [11] în jurul acesteia orbitează un sistem planetar care conține o centură de asteroizi și cel puțin patru planete masive , care, împreună cu Fomalhaut b , au fost primele a căror mișcare orbitală a fost confirmată de „ observarea directă ”. Potrivit unui studiu realizat cu telescopul Keck , cele patru planete ar putea fi în rezonanță una cu cealaltă [12]
Observare
HR 8799 este identificat cu relativă ușurință în constelația Pegas , în ciuda magnitudinii sale aparente de 5,964 [1] pentru a pune aproape la limita vizibilității cu ochiul liber : este situat pe linia care leagă cele mai strălucitoare stele Markab (α Pegasi) și Scheat (β Pegasi), vârfuri dell ' asterismo Piața Pegasus , aproape la jumătatea distanței dintre cele două. [13] Apare cu ochiul liber sau cu binoclul ca o stea anonimă albicioasă sau alb-albăstruie. În mod întâmplător, HR 8799 este situat la o distanță scurtă aparentă, în constelație, de la 51 Pegasi , prima stea asemănătoare Soarelui în jurul căreia a fost confirmată o exoplanetă ( 51 Peg b ). [14]
Steaua este situată în cerul emisferei nordice și, prin urmare, este mai ușor de observat din emisfera nordică; totuși, se află aproape de ecuatorul ceresc suficient de suficient pentru a sta la baza tuturor zonelor populate ale Pământului . [15] Lunile ideale pentru observarea lui pe cerul serii merg din iulie până în ianuarie, din emisfera nordică și din august până în decembrie din latitudinile medii sudice .
Caracteristici fizice
HR 8799 este o stea albă care aparține secvenței principale . Deși se află la limita vizibilității cu ochiul liber, distanța sa față de sistemul solar , cuantificată datorită metodei de paralaxă în 129 de ani lumină (39 parsec ), provoacă magnitudinea absolută a stelei este egală cu aproximativ 3, ceea ce îl face, prin urmare, de aproximativ 4,9 ori mai multă lumină a soarelui . [2] Cunoscând strălucirea stelei și raza acesteia, măsurată prin interferometru cu reliefuri în 1,4 R ☉ , [2] a fost posibil să se determine masa , egală cu 1,5 ori cea a soarelui . [2] Având în vedere masa, astrofizicienii , pe baza „modelelor evoluției stelare , cred că steaua va rămâne din nou pe secvența principală timp de 2,8 miliarde de ani, înainte de a se extinde într- un gigant roșu . [14]
Analiza astrosismologică a vitezei de rotație a înclinării axei de întoarcere a stelei egală sau mai mare de 40 °, în timp ce planul orbitelor planetelor prezintă o înclinare diferită, 20 ° ± 10 °. Motivul acestei diferențe de înclinație este încă necunoscut. [16] Observațiile făcute de telescopul spațial Chandra indică niveluri scăzute de activitate magnetică , deși activitatea din banda de raze X este mai mare decât cea a stelelor normale clasa A; din acest motiv s-a presupus că steaua are o structură mai asemănătoare cu cea a unei stele din clasa F0, cu o temperatură a coroanei de aproximativ 3,0 milioane K. [17]
HR 8799 este, de asemenea, o stea variabilă , aparținând tipului γ Doradus , a cărui luminozitate variază din cauza pulsațiilor neradiale ale suprafeței sale care există la intervale neregulate , cuprinse între 0,505 și 0,579 zile. [14]
Particularități spectrale și metalicitate
HR 8799 face parte din clasa de stele ciudate cunoscute sub numele de λ Boötis , caracterizată printr-o metalicitate foarte scăzută; [2] [8] Prin urmare, tipul spectral este foarte complex. Aspectul liniilor de emisie HI și temperatura suprafeței sale, măsurate în 7250 kelvin , reflectă mai bine spectrul unei stele V din clasa F0 ; cu toate acestea, intensitatea particulară a liniilor K ale ionului de calciu (Ca II) și a liniilor altor metale fac spectrul mai similar cu cel al unei stele din clasa A5V. Din aceste motive, spectrul stelei este transcris ca kA5 hF0 mA5 V; λ Boo. [2] [3]
O analiză detaliată a spectrului stelei relevă cantități de carbon și oxigen ușor mai mari în comparație cu cele ale Soarelui 30% și respectiv 10%. În timp ce unele stele de tip λ Boötis posedă o abundență de sulf similară cu cea a Soarelui, HR 8799 are doar aproximativ 35%; steaua are, de asemenea, cantități foarte mici de elemente mai grele decât sodiul : de exemplu, cantitatea de fier este doar 28% din cea a soarelui. [18] Studiul astrosismologico al diferitelor stele ele se limitează doar la zonele cele mai superficiale : este probabil ca restul stelei să aibă o compoziție chimică mai „normală”. Aceste caracteristici i-au determinat pe astronomi să creadă că abundențele observate ale elementelor ar rezulta din creșterea inițială a protostelului dintr-un nor molecular sărac în metale. [19]
Vârstă
Determinarea vârstei stelei variază în raport cu metodele de întâlnire utilizate. Având în vedere datele statistice, luminozitatea unei stele înconjurate de un disc de resturi ar reveni aproximativ 20-150 milioane de ani; comparația în schimb cu stelele cu mișcări spațiale similare revine între 30 și 160 de milioane de ani. În schimb, folosind o diagramă Hertzsprung-Russell care compară temperatura cu luminozitatea, intervalul este mult mai larg, între 30 și 1.128 milioane de ani. Λ Stelele Boötis precum HR 8799 sunt în general stele tinere, cu o vârstă medie de aproape un miliard de ani, după cum sugerează studiul astroseismologic. [20] Cu toate acestea, o valoare similară nu ar fi de încredere din cauza faptului că presupuse planete ar fi considerate pitici bruni în conformitate cu modelele termice; în plus, piticii bruni nu ar avea orbite stabile într-o astfel de configurație.
Alte estimări, efectuate pe baza strălucirii ridicate a prafului rezidual, converg spre valori de 50[21] -60 milioane de ani. [2] [3] [4] Cea mai acceptată valoare este, totuși, aproape de 30 de milioane de ani, ceea ce este în concordanță cu apartenența probabilă la steaua „ Asociația Porumbelului” . [22]
Sistemul planetar
În jurul HR 8799 orbitează un sistem planetar , format din cel puțin patru planete (numite, în ordinea distanței față de stea și , d , c și b ) și o centură de asteroizi .
Descoperire
La 13 noiembrie 2008 i s-a dat anunțul oficial despre descoperirea a trei planete care orbitează steaua; toate cele trei au fost luate din telescoapele Keck și Gemeni [9] [23] [24] [25] prin utilizarea opticii adaptive pentru a efectua observații în infraroșu . Dacă masele presupuse ar fi incorecte, sistemul HR 8799 ar fi primul sistem planetar multiplu care a fost descoperit prin intermediul „ observării directe : [23] mișcarea lor orbitală a fost de fapt confirmată prin observații multiple efectuate din 2004 . [9]
Cu toate acestea, în 2009, a constatat că telescopul spațial Hubble a preluat deja planeta b cu unsprezece ani mai devreme, în 1998 (imaginea laterală), sugerând astfel că multe alte exoplanete ar putea fi identificate pur și simplu prin analiza arhivelor fotografice ale telescopului. ; [26] rezultatele unei analize ulterioare, publicate în 2011, au arătat că, de fapt, chiar și planetele c și d au fost incluse în imaginile din 1998 [27]
În noiembrie 2010 a fost anunțată descoperirea, prin observare directă, a unei a patra planete, numită HR 8799 și, mai internă decât celelalte planete descoperite. [28] Planeta a fost descoperită folosind observațiile telescopului Keck în banda K în infraroșu și L. [28]
În 2016, după observații cu radiointerferometrul ALMA , astronomii au sugerat prezența unei a cincea planete în sistem. [29]
Caracteristici
Razele orbitelor planetelor „d”, „c” și „b” sunt de 2 până la 2,5 ori cele ale lui Saturn , Uranus și respectiv Neptun . Datorită legii pătratului invers , care determină intensitatea radiației electromagnetice la o anumită distanță de sursa care a emis-o, temperatura din regiunea planetelor descoperite ar fi similară cu cea prezentă în vecinătatea lui Uranus și Neptun, deși distanțele planetelor descoperite de HR 8799 sunt = 2,2 ori distanța dintre Uranus și Neptun de Soare. [4] [30]
Articolul publicat de descoperitori sugerează că orbitele sunt circulare și privesc aproape frontal planul lor, deoarece direcția mișcării orbitale a planetelor este în sens invers acelor de ceasornic [9] și că masele planetelor au valori cuprinse între 5:13 masele Jupiter (M J). [9] Cu toate acestea, simulările de dinamică pe computer arată că numai pentru anumite valori de masă (estimate pentru planetele b, c și d respectiv în 5, 7 și 7 M J ) sistemul este stabil, deoarece valorile mai mari ar face ca sistemul instabil de-a lungul unor scale de timp sub vârsta stelei.[21] Valori similare ale masei rămân în continuare acele planete aproape de limita planetei masive și a piticii brune . [31]
Simularea arată, de asemenea, că stabilitatea conferită prin sistemul de masă care nu depășește 7 M J se reflectă și într-o rezonanță probabilă 1: 2: 4 (ca cele trei cele mai interioare luni galileene : I , Europa și Ganimedes ), ceea ce implică faptul că orbita planeta cea mai interioară are o „ excentricitate de 0,04 și un„ unghi de cel puțin 20-30 °.[21] Dacă aceste ipoteze ar putea găsi un feedback observațional, sistemul HR 8799 ar fi primul caracterizat printr-o rezonanță multiplă. [30]
Interacțiunile pe care planetele le-au stabilit cu centura exterioară de asteroizi par să indice că planetele nu au ajuns încă pe orbitele lor finale, ci mai degrabă că sunt încă într-un proces de migrație planetară . [33] Este, de asemenea, probabil ca în părțile cele mai interioare ale sistemului să fie deja prezente sau să fie încă în procesul de formare a planetelor stâncoase . [24]
Obiectele sunt mai slabe decât 2-3 magnitudini decât pitic brun culoare comparabilă; o lipsă similară de luminozitate este caracteristică tinerilor obiecte substelari în tranziție de la clasa L la clasa T, probabil datorită unui conținut ridicat de praf și a unui dezechilibru chimic în CO / CH 4 în atmosferele lor. [34]
Curele de asteroizi
În jurul HR 8799 orbitează una dintre cele mai masive centuri de asteroizi cunoscuți, asemănătoare ca caracteristici cu centura Kuiper a sistemului solar , care i-a adus porecla de centura HR 9799 Kuiper. În ianuarie 2009, telescopul spațial Spitzer a reușit să obțină imagini ale acestei înregistrări, ceea ce a făcut posibilă identificarea a trei componente distincte:
- un disc intern de praf "fierbinte" (T ~ 150 K), care orbitează cu aproximativ 10 UA mai mult intern decât planeta d;[21]
- un disc exterior mare de praf rece (T ~ 45 K), cu o margine interioară foarte ascuțită, care cade la aproximativ 100 UA de la stea, chiar dincolo de planeta cea mai exterioară, de unde este probabil limitat;[21]
- un halou de pulberi foarte fine care provine din pulberi reci și se extinde pentru aproximativ 2000 UA.
Masa totală a pulberilor din discul intern și extern este estimată, respectiv, pe ≈1 × 10 -5 până la 4 × 10 -2 mase terestre .[21] Halo are trăsături neobișnuite, cum ar fi prezența unei dinamici interne intense cel mai probabil datorită influenței gravitaționale a planetelor. [35] O astfel de dinamică ar fi responsabilă pentru coliziuni multiple între corpurile care alcătuiesc această centură, la fel ca cele care implică obiectele centurii Kuiper ale sistemului solar.
Prezentare generală a sistemului
Mai jos este o prezentare generală a caracteristicilor componentelor sistemului planetar.
Planetă | Masa | rază | Perioada orb. | Sem. mai mare | Excentricitate | Descoperire |
---|---|---|---|---|---|---|
și [4] | 9,2 ± 0,6 M J | 1,17 r J | 49,3 ani | 16,4 UA | 0,15 | 2010 |
d [30] [36] | 8,3 ± 0,6 M J | 1,2 r J | 112,5 ani | 27 AU | 0,1 | 2008 |
c [30] [37] | 8,3 ± 0,6 M J | 1,3 r J | 225 de ani | 42,9 UA | 0 | 2008 |
b [30] [38] | 7 +4 -2 M J | 1,2 r J | ~ 450 de ani | ~ 68 AU | 0 | 2008 |
Centura de asteroizi | - | - | 104-360 UA [6] | 2008 |
Notă
- ^ A b c d și f g h i j SIMBAD - V * V342 Peg - Variable Star of Dor type range , on simbad.u-strasbg.fr. Adus la 6 decembrie 2008 . .
- ^ A b c d și f g h i j k l RO Grey, AB Kaye, HR 8799: O legătură între γ Doradus Variables și λ Bootis Stars , în Astronomical Journal , vol. 118, nr. 6, 1999, pp. 2993-2996, DOI : 10.1086 / 301134 .
- ^ A b c Kaye, AB și colab. , Stele Gamma Doradus: Definirea unei noi clase de variabile pulsatorii în PASP , vol. 111, nr. 761, 1999, pp. 840-844, cod bib : 1999PASP..111..840K , DOI : 10.1086 / 316399 .
- ^ A b c d și f Planet HR 8799 și , în Enciclopedia exoplanetelor.
- ^ D. Hoffleit, WH Warren Jr, HR 8799: baza de date de intrare, The Bright Star Catalog, ediția a 5-a revizuită (versiunea preliminară) , pe webviz.u-strasbg.fr, CDS . Adus la 14 noiembrie 2008 .
- ^ A b David J. Wilner și colab. , Observații milimetrice rezolvate ale discului de resturi HR 8799 (PDF), în Astrophysical Journal , vol. 855, nr. 1, martie 2018.
- ^ A b c F. van Leeuwen, HIP 114189 , pe webviz.u-strasbg.fr, Hipparcos, The New Reduction, 2007. Adus pe 13 octombrie 2008.
- ^ A b RO Grey, CJ Corbally, A Spectroscopic Search for λ Bootes and Other Peculiar A-Type Stars in Intermediate Age Open Clusters , in Astronomical Journal, vol. 124, nr. 2, 2002, pp. 989-1000, DOI : 10.1086 / 341609 .
- ^ A b c d și f Christian Marois și colab. , Imagistica directă a mai multor planete care orbitează steaua HR 8799 , în Știința , vol. 322, nr. 5906, noiembrie 2008, pp. 1348-1352, DOI : 10.1126 / science.1166585 . Adus la 6 decembrie 2008 (depus de „url original 2 iunie 2016).
- ^ Datele empirice arată că, în general, numai stelele cu valori destul de mari de metalicitate posedă un sistem planetar, în timp ce stelele cu metalicitate scăzută sunt private; HR 8799 este o excepție.
- ^ (EN) Aguilar, D., Pulliam, C.,Lifeless Suns Dominated The Early Universe , al cfa.harvard.edu, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Comunicat de presă), 6 ianuarie 2004. Accesat la 28 septembrie 2009.
- ^ HR 8799: 4 planete rezonează pe manyworlds.space.
- ^ După cum se poate vedea din Tirion, Rappaport, Lovi, Uranometria 2000.0 - Volumul I - emisfera nordică până la -6 ° , Richmond, Virginia, SUA, Willmann-Bell, inc., 1987, ISBN 0-943396-14-X .
- ^ A b c HR 8799 Pegasi , pe astro.uiuc.edu. Adus la 18 august 2008 (depus de „Adresa URL originală 9 ianuarie 2009).
- ^ O declinație de 21 ° N este egală cu o distanță unghiulară față de polul ceresc nordic de 69 °; ceea ce înseamnă că la nord de 69 ° N obiectul arată circumpolar , în timp ce la sud de 69 ° S subiectul nu se ridică niciodată.
- ^ DJ Wright, A.-N. Chené, P. De Cat, Determinarea înclinației găzduirii cu mai multe planete folosind Asteroseismology Star HR 8799 , în The Astrophysical Journal Letters, vol. 728, nr. 1, februarie 2011 DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 728/1 / L20 .
- ^ J. Robrade, JHMM Schmitt, emisie de raze X de la remarcabila stea de tip A HR 8799 , în Astronomy and Astrophysics, vol. 516, iunie 2010 DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201014027 .
- ^ Sadakane Kozo, λ Abundențe Bootis-like în Vega-Like, γ Doradus Type-Pulsator HD 218396 , în Publicații ale Societății Astronomice din Japonia, vol. 58, nr. 6, 2006, pp. 1023-1032, cod bib : 2006PASJ ... 58.1023S .
- ^ E. Paunzen și colab. ,Pulsation in λ Bootes stars in Astronomy and Astrophysics , vol. 335, 1998, pp. 533-538, cod bib : 1998A & A ... 335..533P .
- ^ A. Moya ,, PJ Amado, D. Barrado, și colab., Determinarea vârstei sistemului planetar HR8799 folosind asteroseismologie , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, vol. 405, nr. 1, iunie 2010, pp. L81-L85, DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2010.00863.x .
- ^ A b c d și f M. Reidemeister, AV Krivov, TOB Schmidt, S. Fiedler, S. Müller, T. Löhne, R. Neuhäuser, A possible architecture of the planetary system HR 8799 , în Astronomy and Astrophysics, vol. 503, n. 1, august 2009, pp. 247-258, DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 200912055 .
- ^ B. Zuckerman, JH Rhee, I. Song, MS Bessell, The Tucana / Horologium, Columba, AB Doradus, Argus and Associations: New Members and Dusty Debris Disks pe arxiv.org, arXiv , în aprilie 2011.
- ^ A b Gemini lansează descoperirea istorică a imaginii planetare Prima familie pe gemini.edu, Gemini Observatory, 13 noiembrie 2008. Accesat la 13 noiembrie 2008.
- ^ A b Astronomii captează primele imagini ale noului sistem solar descoperit , pe keckobservatory.org, WM Keck Observatory, 13 noiembrie 2008. Accesat la 13 noiembrie 2008 (depus de „Original url 26 noiembrie 2013).
- ^ Joel Achenbach, Oamenii de știință publică primele imagini directe ale planetelor extrasolare , Washington Post , 13 noiembrie 2008. Accesat la 13 noiembrie 2008.
- ^ Lafrenière și colab. , Detectarea HST / NICMOS a HR 8799 b în 1998 , pe arxiv.org, 18 februarie 2009. Accesat la 1 aprilie 2009.
- ^ Astronomers Find Elusive Planets in Decade-Old Hubble Data on nasa.gov, 6 octombrie 2011.
- ^ A b C. Marois și colab. , Imagini ale unei a patra planete care orbitează HR 8799 , în Nature , vol. 468, nr. 7327, 22 noiembrie 2010, pp. 1080-1083, DOI : 10.1038 / nature09684 . Adus la 11 decembrie 2010 .
- ^ Mark Booth și colab. , Rezolvarea centurii planetezimale a HR 8799 cu ALMA , vol. 460, n. 1, Notificări lunare ale Royal Astronomical Society , 15 martie 2016, pp. L10-L14. arΧiv : 1603.04853v1
- ^ A b c d și DC Fabrycky, RA Murray-Clay, Stabilitatea sistemului a imaginat direct Multiplanet HR 8799: rezonanță și mase pe arxiv.org, 1 decembrie 2008. Adus pe 2 decembrie 2008.
- ^ Definiția unei „Planete” , pe dtm.ciw.edu, Grupul de lucru pentru planete extrasolare (WGESP) al Uniunii Astronomice Internaționale. Adus la 16 noiembrie 2008 (depus de „url original 4 iulie 2012).
- ^ A Picture of Planetary Unsettled Youth on spitzer.caltech.edu, NASA's Spitzer Space Telescope, 4 noiembrie 2009. Accesat la 8 noiembrie 2009.
- ^ Unsettled Youth: Spitzer Observes a Chaotic Planetary System on spitzer.caltech.edu, NASA's Spitzer Space Telescope, 4 noiembrie 2009. Accesat la 8 noiembrie 2009.
- ^ S. Metchev, C. Marois, B. Zuckerman, Pre-Discovery 2007 Image of the HR 8799 Planetary System , în The Astrophysical Journal Letters, vol. 705, nr. 2, noiembrie 2009, pp. L204-L207, DOI : 10.1088 / 0004-637X / 705/2 / L204 . Adus la 18 iulie 2010.
- ^ KYL Su, GH Rieke, Stapelfeldt KR și colab., The Debris Disk Around Hr 8799 , în The Astrophysical Journal, vol. 705, nr. 1, 2009, pp. 314-327, DOI : 10.1088 / 0004-637X / 705/1/314 . Adus la 15 iulie 2010 .
- ^ Planet HR 8799 d , în Enciclopedia planetelor extrasolare.
- ^ Planet HR 8799 c , în Enciclopedia planetelor extrasolare.
- ^ Planet HR 8799 b , în Enciclopedia planetelor extrasolare.
Elemente conexe
Alte proiecte
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe HR 8799
linkuri externe
- (RO) În primul rând, astronomii raportează vizionarea planetelor altor sori , pe washingtonpost.com.
- (EN) NASA - APOD: HR 8799: Descoperirea unui sistem stelar cu mai multe planete , al apod.nasa.gov.