A HR 8799 viszonylag fiatal csillagrendszere a Földtől körülbelül 129 fényévre a Pegasus csillagkép irányába helyezkedik el. 2008-tól négy keringő exoplaneta felfedezésére került sor ebben a rendszerben, amelyek - a Formalhaut b exoplanet mellett - voltak a legelső. a közvetlen képalkotó módszerrel megerősítettük. És az idő múlásával a csillagászok azt hitték, hogy ez a négy bolygó rezonanciát mutat egymással.
Ebben az esetben a négy bolygó 1: 2: 4: 8 rezonanciával kering a csillagukon, ami azt jelenti, hogy az egyes bolygók keringési periódusa közel pontos arányban van a rendszer többi részével. Ez egy viszonylag egyedülálló jelenség, amely Jason Wangot - a NASA által szponzorált Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) Berkeley karának végzős hallgatóját - ösztönözte egy videó előállítására, amely szemlélteti orbitális táncukat.
A W.M. által készített képek felhasználásával A Keck Observatory egy hétéves időszak alatt, Wang videója bepillantást nyújt a mozgó négy exoplaneta közül. Mint alább láthatja, a központi csillagot el vannak sötétítve, hogy a bolygóiról visszatükröző fény látható legyen. És bár nem mutatja, hogy a bolygók teljes orbitális időszakot teljesítenek (évtizedekig vagy akár évszázadokig is eltarthatnak), gyönyörűen illusztrálja a csillag négy bolygója közötti rezonanciát.
Ahogy Jason Wang elmondta a Space Magazine-nak e-mailben:
„Az adatokat 7 éven keresztül egy csillagászok (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman és Ben Zuckerman) egyike volt a 10 méteres Keck távcsöveknek. Christian lerövidítette a hét adat korszakot, hogy 7 képkocka legyen. Ezután filmet készítettem egy mozgás-interpolációval, amellyel ezeket a 7 képet 100 képkockaig interpoláltam, hogy egy sima videót kapjak, hogy ne legyen szétszórt (mintha minden hónapban megfigyelhetnénk őket a Földről). "
A négy egzoplaneta képeit eredetileg Dr. Christian Marois készítette a kanadai Herzberg Asztrofizikai Intézet Kanadai Nemzeti Kutatási Tanácsából. Marois és kollégái 2008-ban fedezték fel a HR 8799 bolygóinak első három - a HR 8799 b, c és d - közvetlen képalkotó technikát. Körülbelül ugyanabban az időben egy UC Berkeley csapat bejelentette a Fomalhaut b felfedezését, közvetlen képalkotó módszerrel is.
Ezeket a bolygót úgy határozták meg, hogy hasonló méretű és tömegű óriás óriások, amelyek Jupiter méretének 1,2 és 1,3-szerese, tömege 7-10-szerese. Felfedezésük idején úgy véltek, hogy a HR 8799 d a csillaghoz legközelebbi bolygó, körülbelül 27 csillagászati egység (AU) távolságra - míg a másik kettő pályája körülbelül 42 és 68 AU távolságban van.
Csak a későbbiekben észlelték a bolygók megfigyelését már 1998-ban. A Hubble Űrtávcső közeli infravörös kamerája és a több objektumú spektrométer (NICMOS) fényt kapott a bolygók jelenlétét jelző rendszerből. Ez azonban csak egy újonnan kifejlesztett képfeldolgozási technika bevezetése után vált világossá. Ezért az „előzetes felfedezés” észrevétlenül ment.
További megfigyelések 2009-ben és 2010-ben felfedték a negyedik bolygó - a HR 8799 e - létezését, amelynek pályája a másik három belsejében helyezte el. Ennek ellenére ez a bolygó tizenöt alkalommal távolabb van csillagától, mint a Föld a Naptól, ami körülbelül 18 000 napos (49 éves) keringési periódust eredményez. A többieknek körülbelül 112, 225 és 450 évbe telik a HR 8799 körüli pálya kitöltése.
Végül Wang úgy döntött, hogy elkészíti a videót (amely nem volt az első), hogy bemutassa, milyen izgalmas lehet az exoplanetek keresése. Ahogy mondta:
„Ezt a mozgás-interpolációs algoritmust írtam egy másik exoplanet rendszerhez, a Beta Pictoris b-hez, ahol egy bolygót látunk egy szélső pályán, amely úgy néz ki, mintha a csillagba merülne (valójában csak előtte köröz). Ugyanezt akartuk tenni a HR 8799-rel is, hogy életre keltsük ezt a rendszert, és megosszuk izgalmasságainkat az exoplanetek közvetlen képalkotó képeiben. Úgy gondolom, hogy meglepő, hogy megvan a technológia más világok csillagok körüli pályájának megfigyelésére. ”
Ezenkívül a videó felhívja a figyelmet egy csillagrendszerre, amely néhány egyedi lehetőséget kínál az exoplanet kutatására. Mivel a HR 8799 volt az első multi-bolygórendszer, amelyet közvetlenül képeztek, azt jelenti, hogy a csillagászok közvetlenül megfigyelhetik a négy bolygó pályáját, megfigyelhetik azok dinamikus kölcsönhatásait, és meghatározzák, hogyan alakultak a mai konfigurációjukhoz.
A csillagászok képesek lesznek felvenni ezen bolygó légkörének spektrumát is, hogy megvizsgálják összetételüket, és összehasonlíthatják ezt a saját Naprendszerünk gáz óriásaival. És mivel a rendszer valóban elég fiatal (mindössze 40 millió éves), sokat mondhat nekünk a bolygóképződés folyamatáról. Végül, de nem utolsósorban, széles körpályáik (szükségszerűségük a méretük miatt) azt jelentenék, hogy a rendszer kevésbé stabil.
A jövőben Wang szerint a csillagászok figyelni fogják, hogy kikerülnek-e bolygók a rendszerből. Nem tudok rólad, de úgy gondolom, hogy egy videó, amely szemlélteti a HR 8799 egyik gáz óriásának a rendszeréből való kibújását, szintén nagyon inspiráló!
