НАСА: Планета-зомби восстала из мертвых

Новые выводы противоречат результатам других недавних исследований, которые показывали, что экзопланета Фомальгаут b на самом деле представляет собой гигантское пылевое облако.


Невероятно, но факт - некоторые моменты из культового фильма "Властелин Колец", снятого по книге Джона Рональда Руэла Толкиена, оказались реальностью. Неизвестно, как мастер по компьютерным спецэффектам сумел воссоздать в качестве "глаза Саурона" образ реально существующего космического объекта.

"Основываясь на знании о том, какое поведение имеет пыль, а также о среде, в которой расположена планета, мы считаем, что мы имеем дело с планетарным объектом, который полностью погружен в пыль, но не представляет собой свободно перемещающееся пылевое облако", - говорит один из исследователей Джон Дебес (John Debes) из Научного института космического телескопа в Балтиморе.

Сага о планете Фомальгаут b началась в ноябре 2008 года, когда астрономы "Хаббл" объявили о том, что вокруг звезды Фомальгаут, которая расположена в 25 световых годах от нашей системы в созвездии Южной Рыбы, вращается планета. Фомальгаут b оказалась первым чужим миром, видимый свет которой удалось сфотографировать напрямую.

Планета была замечена внутри огромного кольца пыли, которая окружает звезду, но на некоторым удалении от нее. Основываясь на расположении и массе планеты Фомальгаут b, которая по некоторым оценкам примерно в 3 раза больше Юпитера, астрономы сделали вывод, что гравитационные силы планеты, скорее всего, могут объяснить столь странное кольцо.

Однако некоторые другие астрономы сомневаются в существовании планеты Фомальгаут b. Они утверждают, что объект – это всего лишь пылевое кольцо, век которого недолог. Они полагают, что это облако, ссылаясь на вариации в яркости и на тот факт, что Космический телескоп НАСА Спитцер не смог собрать инфракрасную характеристику объекта. Сторонники этой теории также указывают на видимое движение Фомальгаута b, говоря, что объект двигается по орбите слишком быстро и не имеет определенную линию движения.

Однако новые исследования вновь обнаружили планету, сделав анализ данных, полученных за 2004 и 2006 годы. Исследовательская группа сумела заснять Фомальгаут b при трех разных длинах волны при видимом свете. На этот раз астрономы не обнаружили каких-либо вариаций в ее яркости, что поддерживает теорию о том, что это действительно планета.

Новые исследования еще раз подтвердили орбитальные характеристики Фомальгаута b и позволили обнаружить, что гравитация планеты на самом деле формирует пылевой диск. "Наш анализ позволил увидеть, что минимальное расстояние от объекта до диска едва ли изменилось за два года, это хороший признак, так как объект находится на ровной орбите вокруг звезды", - сказали ученые.

Группа исследователей также попыталась засечь объект с помощью Гавайского телескопа Субару, но осталась ни с чем. То, что ни Субару, ни Спитцер не могли засечь планету, говорит о том, что ее масса составляет менее, чем 2 массы Юпитера.

В 2008 году была открыта экзопланета у звезды Фомальгаут, но когда полученные данные были изучены повторно другой группой ученых, то открытую планету не обнаружили. Астрономы не сдались и полученные снимки с телескопа "Хаббл" проанализировали заново, и потерянная ранее экзопланета нашлась, потому что астрономам удалось зафиксировать ее следы на снимках звезды, которая располагается в двадцати пяти световых годах от нашей планеты в созвездии Южной Рыбы.

Значительно превышающая по своим размерам наше Солнце звезда Фомальгаут является звездой еще молодой и очень яркой – в восемнадцать раз ярче нашей звезды и на три тысячи градусов по Кельвину горячее. Имя звезды Фомальгаут переводится с арабского языка как " рот кита". Звезда относится к основной последовательности класса А3. Россияне могут наблюдать эту звезду в южных районах нашей страны в осенний период года. Звезда, которая сейчас вызывает пристальный интерес астрономов, была известна еще в древние времена. В древних персидских источниках, где описываются определенные магические ритуалы, звезда упоминается в качестве участника ритуала. Упоминания о Фомальгаут датируются двухтысячным годом до нашей эры. Оккультисты средневековья называли звезду "четвертым стражем северных ворот" или "падшим ангелом".

Согласно подсчетам астрофизиков возраст звезды не должен превышать двести-триста миллиардов лет, предположительно ее возраст составляет около миллиарда лет.

Фомальгаут окружает газопылевое облако и именно в этом облаке астрономы из Калифорнийского Университета, которыми руководит Пол Калас, обнаружили планету-гигант, о чем объявили в статье, опубликованной в астрономическом журнале. Итоги изысканий астрономов группы Каласа, посвященных звезде Фомальгаут, авторы новых исследований подвергли критике, потому что им не удалось обнаружить следы планеты в обозначенном районе.

Но спустя некоторое время группа астрономов, которую возглавляет Карри, за счет разработанных современных алгоритмов, "очистил" изображения, полученные с телескопа "Хаббл", от шума и артефактов. И получил возможность обнаружить экзопланету в трех диапазонах – в спектре инфракрасного излучения на длине волны в восемьсот нанометров и в желтой и фиолетовой части спектра видимого света.

По расчетам ученых максимальная масса обнаруженной планеты не превышает двух масс Юпитера. Такие выводы были сделаны после попытки обнаружить экзопланету с помощью инфракрасного телескопа "Субару", который расположен на Гавайских островах. Эта попытка была обусловлена тем, что Земля находится на не очень большом расстоянии, по космическим масштабам, от звезды Фомальгаут. Но поскольку сразу обнаружить планету не удалось - это свидетельствует о ее незначительных размерах. Предположительно спустя время масса планеты увеличится за счет вбирания в себя вещества из пылевого диска.

Как сообщает журнал «Биржевой Лидер», астрономы на основании полученных снимков пришли к выводу, что экзопланета, получившая название Фомальгаут b, двигается по своей орбите достаточно медленно. Астрономы пришли к выводу, что орбита у звезды неправильная и ее блеск варьируется, что и привело ранее ученых к решению отказаться от версии существования в этой области вселенной планеты. Ее вращение равно вращению газопылевого облака, которое ее окружает. О том, что Фомальгаут b не плотный комок пыли и газа, а именно планета, говорит характерное движение зерен пыли, а это значит, что на состояние протопланетарного диска влияет именно газовый гигант. Протопланетарный диск состоит из пыли космоса и испускает инфракрасные лучи. Диск наклонен под углом в двадцать четыре градуса и имеет форму тора. Сам центр диска располагается в пятнадцати астрономических единицах от звезды Фомальгаут. Хотя на данный момент все эти приведенные данные являются приблизительными. Протопланетный диск некоторые астрономы называют "поясом Койпера Фомальгаута". Этот так называемый пояс имеет необычные формы, потому что внутренний и внешний его край "заострены".

В мае текущего года телескоп "Хаббл" провел дополнительную серию наблюдений за звездой Фомальгаут. Полученные данные предали новой группе ученых, которые пытаются сейчас прояснить истинную природу экзопланеты и на основании полученных данных либо подтвердить, либо опровергнуть опубликованные выводы астрономов группы Карри.

Астрономы заново проанализировали снимки Фомальгаута, полученные телескопом "Хаббл", и зафиксировали на них следы экзопланеты, первоначально открытой в 2008 году и не обнаруженной при повторном изучении данных наблюдений, говорится в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.

"И хотя наши результаты серьезно противоречат выводам первооткрывателей этой планеты, они делают это таким образом, что главный вывод их статьи остается справедливым - Фомальгаут b на самом деле является огромной планетой", - заявил руководитель группы астрономов Тейн Карри (Thayne Currie) из университета Торонто (Канада).

Карри и его коллеги повторно изучили снимки Фомальгаута - самой яркой звезды в созвездии Южной Рыбы, полученные телескопом Хаббл в 2004 и 2006 годах.

Фомальгаут относится к числу относительно молодых и ярких звезд на небе Южного полушария, расположенных относительно близко к Земле. Эта звезда удалена от нас на 25 световых лет, а по своим размерам она значительно больше Солнца. Так, ее масса составляет 2,3 солнечных, диаметр - 1,9 поперечника Солнца. Она примерно в 18 раз ярче Солнца и горячее его на 3 тысячи градусов Кельвина.

В 2008 году группа астрономов под руководством Пола Каласа (Paul Kalas) из университета Калифорнии в Беркли (США) объявила об открытии планеты-гиганта в газопылевом диске, окружающем Фомальгаут. Выводы Каласа и его коллег были подвергнуты критике, и к 2011 году в рецензируемых научных журналах появилось несколько новых исследований, авторы которых не смогли найти признаки существования Фомальгаута b.

Коллектив астрономов под руководством Карри разработал новые алгоритмы "очистки" изображений от артефактов и шума, и попытался найти планету на снимках "Хаббла". По словам исследователей, им удалось обнаружить планету сразу в трех диапазонах частот - в видимом свете в фиолетовой и желтой части спектра, и в инфракрасной части спектра на длине волны в 800 нанометров.

Ученые воспользовались небольшим расстоянием до Фомальгаута и попытались обнаружить планету с Земли, при помощи инфракрасного телескопа "Субару" на Гавайских островах. На снимках "Субару" планету нельзя было различить. Это означает, что она достаточно небольшая по меркам газовых гигантов. По расчетам астрономов, ее максимальная масса не может превышать две юпитерианских.

Как отмечают авторы статьи, Фомальгаут b движется достаточно медленно по своей орбите, вращаясь с той же скоростью, что и окружающий ее газопылевой диск. Газовый гигант влияет на состояние диска, заставляя зерна пыли в нем двигаться характерным образом, чего не происходило бы, если Фомальгаут b был бы не планетой, а плотным комком пыли и газа, как считают другие астрономы.

"Учитывая то, что мы знаем о поведении пыли и окружающей газовой среды в том месте, где находится планета, мы считаем, что Фомальгаут b является планетой, а не отдельным облаком пыли", - добавил другой автор открытия Джон Дебес (John Debes ) из Института космического телескопа в городе Балтимор (США).

В мае 2012 года "Хаббл" провел новую серию наблюдений за Фомальгаутом, и их результаты на настоящий момент изучаются другой группой ученых. Вполне возможно, что свежая порция данных поможет прояснить природу Фомальгаута b и тем самым подтвердить или опровергнуть выводы Карри и его коллег.

Впервые получены снимки планеты за пределами солнечной системы

Недавно произошло примечательное событие: в первый раз за всю историю изучения космоса получены снимки планеты (в видимом спектре, а не в инфракрасном или каком либо другом) за пределами солнечной системы. Название планеты – Фомальгаут B (Fomalhaut B), которая вращается вокруг звезды Фомальгаут (Fomalhaut). Фотографии сделаны при помощи телескопа Хаббл (Hubble Space Telescope, HST), принадлежащему космическому агентству NASA.

Фомальгаут - самая яркая звезда в созвездии Южной Рыбы и одна из самых ярких звезд на ночном небе. Название звезды означает «рот кита» (в переводе с арабского). Звезда Фомальгаут расположена в 25 световых годах от нашей солнечной системы.

Еще в 1980-х годах возникло предположение, что на орбите звезды Фомальгаут вращается планета, т.к. был зафиксирован избыток космической пыли аналогично поясу Койперу (Kuiper Belt), окружающего солнечную систему.

В 2005 году астроном Поль Калас (Paul Kalas) из Калифорнийского Университета (г. Беркли) предположил, что форма пылевого кольца вокруг Фомальгаута сложилась под действием гравитационных сил, создаваемых планетой, лежащей между звездой и внутренней границей кольца.

14 ноября было опубликовано, что телескоп Хаббл сфотографировал источник света находящийся на расстоянии 2,9 миллиардов километров от внутренней границы пылевого кольца.

«Наши исследования при помощи Хаббла были невероятно сложными. Планета Фомальгаут В примерно в 1 миллиард раз тусклее чем звезда Фомальгаут. Мы начали эту программу в 2001 году и наша настойчивость была наконец вознаграждена» - заявил Поль Калас.

«Фомальгаут это подарок, который продолжает преподносить сюрпризы. Исследуя неожиданное открытие пылевого кольца мы нашли планету находящуюся в расчетной точке, вычисленной благодаря анализу форму пылевого кольца. Урок для охотников за внутренними планетами – следуй за пылью» - сказал участник исследований Марк Клампин (Mark Clampin).

Наблюдения при помощи камеры телескопа Хаббл заняли 21 месяц и показали, что объект движется по орбите вокруг звезды и, следовательно, находится в ее гравитационном поле. Планета Фомальгаут В находится на расстоянии 17,2 миллиардов километров от своего солнца что примерно в 10 раз больше чем расстояние между нашим Солнцем и Сатурном.

Фомальгаут В ярче чем ожидалось для объекта с массой в три раза больше чем у Юпитера. Возможно что Фомальгаут В как и Сатурн имеет кольцо, состоящие из льда и пыли, которые отражают свет. Это кольцо со временем может образовать луны вокруг планеты.

В будущем будет сделана попытка наблюдений Фомальгаута в инфракрасных лучах, чтобы определить наличие влаги на планете. Это также будет ключом к пониманию эволюции относительно молодых планет возрастом около 100 миллионов лет. Астрономические измерения орбиты Фомальгаута В позволят достаточно точно определить ее массу.

В 2013 году NASA планирует запустить орбитальный телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST), это телескоп нового поколения, наследник Хаббла, который позволит наблюдать корону звезды Фомальгаут в ближней и средней инфракрасной области спектра. Телескоп Джеймса Вебба позволит «охотится» за другими планетами в данной системе и проводить исследования пылевого кольца на наличие, например, астероидных поясов.