Mozaika sześciu kwadratowych paneli pokazuje ruch egzoplanety Beta Pictoris d wokół gwiazdy Beta Pictoris w różnych latach i przy użyciu różnych teleskopów. Każdy panel ma czarne tło z okrągłym, rdzawo-pomarańczowym polem obserwacji pośrodku. Pozycja gwiazdy zaznaczona jest białą gwiazdką blisko środka każdego okręgu, a położenie planety – małą białą strzałką przy słabym, jasnym punkcie na obrzeżu. W górnym rzędzie pokazano trzy ujęcia z lat 2025 i 2023: po lewej zdjęcie z instrumentu ERIS na VLT, pośrodku i po prawej dwa bardziej „pikselowe” obrazy z kamery NIRCam na teleskopie Jamesa Webba. Widać na nich smugowate struktury i jasne plamki w dysku materii, a planeta przemieszcza się nieco w prawo względem gwiazdy. W dolnym rzędzie są trzy starsze ujęcia z instrumentu SPHERE na VLT, z lat 2020, 2019 i 2014. Środkowe części obrazów są zaciemnione przez maskę koronografu, dlatego gwiazda jest symbolicznie zaznaczona gwiazdką na czarnym tle, a jasny punkt planety i biała strzałka znajdują się na pomarańczowym pierścieniu wokół centrum. Kolejne panele od prawej do lewej pokazują, jak planeta stopniowo przesuwa się po swojej orbicie na tle zaszumionego, ziarnistego obrazu dysku pyłowego.

Najbardziej „nieśmiała” planeta uchwycona z Ziemi

Przez /

Najbardziej nieśmiała planeta: Beta Pictoris d uchwycona po dekadzie ukrywania się

Trzecia planeta wokół Beta Pictoris

Astronomowie ogłosili odkrycie trzeciej planety w dobrze znanym, młodym układzie gwiazdy Beta Pictoris – gazowego olbrzyma Beta Pictoris d, najciemniejszej egzoplanety, jaką kiedykolwiek bezpośrednio zobrazowano z powierzchni Ziemi.
Nowy obiekt jest około 100 razy słabszy niż słynna Beta Pictoris b i zaledwie około 2,4 razy masywniejszy od Jowisza, co czyni go jednym z najlżejszych planetarnych olbrzymów uchwyconych w bezpośrednim obrazie.
Co więcej, planeta ukrywała się w danych obserwacyjnych przez ponad dekadę – jej ślad znaleziono dopiero po wnikliwym przeszukaniu archiwów największych teleskopów świata.

Ta seria zdjęć przedstawia obserwacje egzoplanety Beta Pictoris d na przestrzeni ponad dekady. Planeta ta została po raz pierwszy odkryta za pomocą instrumentu ERIS na Bardzo Dużym Teleskopie (ESO). Astronomowie mogli następnie odnaleźć ją w danych archiwalnych zebranych przez instrument SPHERE, również na VLT, oraz Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Źródło: ESO/B. Sutlieff, M. Bonse i inni

Beta Pictoris: młody układ z dyskiem szczątków

Beta Pictoris to jasna gwiazda typu A w konstelacji Malarza, oddalona o około 63–64 lata świetlne od Ziemi, o masie nieco większej niż Słońce.
Gwiazda otoczona jest rozległym dyskiem pyłu i gazu – pozostałością po procesie formowania planet – który od lat uchodzi za jedno z najlepszych laboratoriów do badania wczesnych etapów ewolucji układów planetarnych.
Wcześniej znaliśmy w tym systemie dwie bezpośrednio obrazowane planety, Beta Pictoris b i c, masywne gazowe olbrzymy o masach rzędu 10 Jowiszów krążące stosunkowo blisko gwiazdy.

Jak zobaczyć tak słabą planetę?

Beta Pictoris d została najpierw dostrzeżona przy użyciu instrumentu ERIS na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile.
ERIS jest kamerą pracującą w podczerwieni, wyposażoną w zaawansowany system optyki adaptacyjnej, który wygładza zaburzenia obrazu powodowane przez atmosferę i pozwala rozróżnić słabe obiekty znajdujące się bardzo blisko jasnej gwiazdy.
Po pierwszym wskazaniu kandydata astronomowie sięgnęli do archiwalnych danych z innych instrumentów VLT (SPHERE) oraz z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST, kamera NIRCam) – i znaleźli tę samą planetę na zdjęciach o rozpiętości aż 11 lat.

Planeta Beta Pictoris d: parametry i orbita

Podobnie jak dwie starsze siostry, Beta Pictoris d jest gazowym olbrzymem, ale znacznie mniej masywnym – jej masa wynosi około 2,4 mas Jowisza, a efektywna temperatura około 600 K.
Planeta krąży dużo dalej od gwiazdy niż Beta Pictoris b i c, po orbicie o półosi wielkiej około 26 jednostek astronomicznych, z okresem orbitalnym rzędu 90 lat.
Niższa masa i temperatura czynią Beta Pictoris d wyjątkowo słabą – to właśnie dlatego ustanowiła rekord najciemniejszej egzoplanety bezpośrednio zobrazowanej z Ziemi, a jej wyodrębnienie na tle jasnej gwiazdy i sąsiedniej, dużo jaśniejszej planety było dużym wyzwaniem obserwacyjnym.

Układy wieloplanetarne w bezpośrednim obrazie

System Beta Pictoris jest dopiero drugim znanym układem, w którym udało się bezpośrednio zobrazować więcej niż dwie planety – pierwszym była słynna gwiazda HR 8799.
Bezpośrednie obrazowanie polega na fotografowaniu planet przy użyciu kamer wysokiej rozdzielczości i koronografów, które tłumią oślepiające światło gwiazdy; metoda ta jest trudna, ale za to pozwala badać atmosfery, barwy i jasność planet, a nie tylko ich masy czy okresy orbitalne.
Porównanie trzech planet w tym samym środowisku formowania – przy tej samej gwieździe i dysku szczątków – daje wyjątkową szansę na testowanie modeli, jak masywne olbrzymy powstają, migrują i jak wpływają na strukturę dysku planetozymali.

Rozwiązana zagadka dysku i spojrzenie w przyszłość

Beta Pictoris d ma dokładnie taką masę i położenie, jakie były potrzebne, by wyjaśnić osobliwy kształt wewnętrznej krawędzi dysku wokół gwiazdy – jej grawitacja rzeźbi tam materię, tworząc obserwowaną przerwę i asymetrie widoczne w obrazach pyłu.
Odkrycie planety poprzez ponowne przeanalizowanie archiwalnych danych sugeruje, że w zasobach VLT i JWST mogą wciąż kryć się inne, słabe planety, które wymagają tylko odpowiednio uważnego przeglądania starych obrazów.
W przyszłości podobne obiekty powinny być jeszcze łatwiej wykrywane dzięki budowanemu w Chile Ekstremalnie Wielkiemu Teleskopowi (ELT) ESO, który ma być największym okiem na niebo i szczególnie dobrze nadawać się do wyłapywania słabych planet o niskiej masie w złożonych układach.

Źródła

Główne źródło:

Źródła kontekstowe:

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Powiązane wpisy

Przewijanie do góry