Вычислено загадочное вращение экстрасолнечной планеты
Экзопланета HAT-P-7b вращается около собственной родительской звезды по аномальной орбите, которую ещё предстоит растолковать. Об этом в один голос говорят два свободных изучения, совершённых астрологами США и Японии.
Одна из работ велась группой экспертов из нескольких институтов и американских университетов, а возглавлял её Джошуа Уинн (Joshua N. Winn) из Массачусетского технологического университета. Вторая несколько – это учёные из последовательности японских учреждений, фаворит команды — Норио Нарита (Norio Narita) из Национальной обсерватории Японии (NAOJ).
С момента открытия HAT-P-7b в 2008 году оба коллектива пробовали вычислить разные параметры её орбиты. Изначально было как мы знаем, что эта планета — тёплый Юпитер с массой и поперечником, равными приблизительно 1,4 и 1,8 масс и диаметра Юпитера соответственно.
Она обращается около собственного солнца по весьма маленькой орбите (с периодом 2,2 дня), так что на поверхности царит жара в 2730 кельвинов. Но вот тонкости обращения удалось вычислить недавно.
Эффект Росситера – Маклафлина.
По мере вращения звезды (жёлтый круг) около собственной оси её приближающийся к наблюдателю край создаёт светло синий смещение в спектре, а удаляющийся – красное. В целом они компенсируются, не смотря на то, что приводят к расширению спектральных линий.
Но в случае если по диску солнца проходит планета (светло синий кружок), то в первой фазе транзита она блокирует часть «светло синий» лучей, а во второй фазе – толику «красных», потому, что в большинстве случаев обегает собственное светило в том же направлении, в котором вращается сама звезда.Данный эффект создаёт в начале транзита соответственно красное смещение в спектре, а в конце транзита – светло синий. Для наблюдателя они проявляются как кажущееся изменение в радиальной скорости звезды (её и определяют по спектру), которая в действительности постоянна (иллюстрация с сайта wikipedia.org).
На протяжении очередного транзита HAT-P-7b по диску собственной звезды астрологи с высокой точностью измерили так называемый эффект Росситера – Маклафлина (Rossiter-McLaughlin effect).
Так стало известно, что HAT-P-7b генерирует светло синий смещение в спектре собственной звезды в начале транзита и красное — в конце, другими словами в прямо противоположном порядке, нежели другие экстрасолнечные планеты.
А это показывает, что угол между плоскостью орбиты и экватором звезды тёплого Юпитера образовывает минимум 86 градусов, — гласит пресс-релиз Массачусетского технологического, а максимум — 180 градусов. Это по измерениям американцев.
Принципиально важно, но, что свободные вычисления японской команды дали родные результаты.
«Существует громадной диапазон неопредёленности, по причине того, что мы не измеряем подлинный угол между экватором звезды и орбитой, — растолковывает Уинн. — Вместо этого мы можем лишь измерить угол таким, каким мы его видим с отечественной точки зрения на Земле». И потому, что неизвестно, каков наклон оси вращения звезды к нашей линии визирования, получается столь громадный разброс параметров орбиты газового гиганта.
Так, замечаемая аномалия в эффекте Росситера – Маклафлина возможно растолкована двояко: или планета вращается в плоскости, проходящей практически совершенно верно через полюса родительской звезды, или она обращается приблизительно в плоскости звёздного экватора, но в направлении, обратном вращению самого солнца. В случае если это так, то HAT-P-7b станет второй известной планетой с ретроградной орбитой (первая была открыта совсем сравнительно не так давно).
Два вероятных варианта орбиты HAT-P-7b: вверху – обращение фактически через полюса родительской звезды, внизу – ретроградное обращение практически в экваториальной плоскости (иллюстрации Simon Albrecht).
Такая аномалия (либо практически 90 градусный наклон орбиты, либо ретроградное обращение) ставит последовательность увлекательных вопросов. Скажем, размещение планет в отечественной совокупности практически в одной плоскости и обращение их в верном направлении давным-давно натолкнуло учёных на идею, что сама звезда и планеты формируются из единого вращающегося газопылевого облака.
Но как такая картина эволюции обычна? есть ли отечественная совокупность нормой либо нет?
А открытые планеты с аномальными орбитами — как довольно часто они видятся в Галактике?
Растолковать необычное поведение HAT-P-7b имело возможность бы, например, гравитационное действие вторых планет в той же совокупности, каковые уже по окончании создания системы и своего рождения (не через чур стабильной, хаотичной) неспешно сместили плоскость орбиты HAT-P-7b путём гравитационного сотрудничества. Но другие планеты у данной звезды пока не открыты.
Имеется ещё вариант со звездой-компаньоном, но опять-таки — её нет. Может, когда-то две звезды сблизились (что оказало влияние на вращение планеты), а позже разошлись?
Астрологам ещё предстоит разобраться с тайной HAT-P-7b. Её объяснение окажет помощь в последующей закономерностей эволюции и понимании рождения планетарных совокупностей в целом.
Кстати, в случае если сказать о возможности генерации столь необычных орбит, направляться указать, что из открытых сейчас 400 с лишним планет вне Нашей системы лишь 60 проходят транзитом по диску собственной звезды. Команда Уинна последовательно проводила измерения их всех по перечню, и «радостная» для астрологов HAT-P-7b была всего 15-й.
Статья американской команды вышла в Astrophysical Journal, а материал японцев — в Publications of Astronomical Society of Japan.
