GJ 504b

GJ 504b
exobolygó

GJ 504 és GJ 504 b. A Subaru teleszkóp által a közeli infravörös tartomány két régiójában készített képek kombinációja. A narancssárga körülbelül 1,6 mikron, a kék pedig körülbelül 1,2 mikron hullámhosszú sugárzást jelöl (a képek 2011 májusában és 2012 áprilisában készültek)
szülő sztár
Csillag 59 Szűz
csillagkép Szűz
jobb felemelkedés ( α ) 13 óra  16 óra  47,0 s
deklináció ( δ ) +09° 25′ 27″
Látszólagos nagyságrend ( m V ) 5,191 ± 0,005 [1]
Távolság 57,27 ± 0,26  St. év
(17,56 ± 0,08 [2]  db )
Spektrális osztály G0V [2]
Súly ( m ) 1,22 ± 0,08 [2] ,
1,16 ± 0,05 [1]  M
Sugár ( r ) 1,36 ± 0,04 [1]  R
Hőfok ( T ) 6205 ± 20 [3]  K
Kor 0,160+0,35
−0,06
[2] ,

4.5+2,0
−1,5
[1] ,

vagy 2.5+1,0
−0,7
[3]  milliárd év
Megfigyelt helyzet
a csillaghoz képest
Epoch 2012 április 12
Szögtávolság ( ρ ) 2487 ± 8 ezredmásodperc
Pozíciós szög ( θ ) 326,54 ± 0,18°
Vetítési távolság( d )
a képsíkon
43,5  a. e.
Orbitális elemek
Orbitális korszak 2012. április 12
Pozíciós szög ( φ ) 326,54 ± 0,18°
Főtengely ( a ) 6 507 507 375 450 m [5] [6]
fizikai jellemzők
Súly ( m ) 4.0+4,5
−1,0
[2]
vagy 20-30 [4] M J
Sugár( r ) 0,96±0,07 [4 ] RJ
Gyorsítsd fel a St. esik ( g ) 50-200 [2] ,
< 60 [4] g
Hőfok ( T ) 544±10 [4] K
Nyitó információ
nyitás dátuma 2013
Felfedező(k) Masayuki Kutsuhara és mások.
Észlelési módszer közvetlen megfigyelés
A felfedezés helye " Subaru ", Mauna Kea , Hawaii , USA
nyitási állapot Közzétett
Egyéb megnevezések
59 Szűz b
Információ a Wikidatában  ?

A GJ 504 b  egy exobolygó ( gázóriás ) vagy barna törpe [3] a Szűz csillagképben , 57 fényévnyi távolságra a Földtől. Az 59 Virgo ( GJ 504 ) [7] csillag körül kering , amely a Nap analógja . Az objektumot 2011-ben fedezték fel a Subaru , a Japán Nemzeti Csillagászati ​​Obszervatórium tulajdonában lévő 8,2 méteres távcső közvetlen megfigyelésével , amely a hawaii Mauna Keán található (a felfedezést 2013-ban tették közzé). Ha a GJ 504 b egy bolygó, akkor (2016-ban) ez a leghidegebb és az egyik legkisebb közvetlen megfigyeléssel felfedezett exobolygó [4] [8] .

Felfedezési előzmények

Az objektumot az "Exobolygók és lemezek stratégiai tanulmányozása Subaru használatával" program végrehajtása során fedezték fel ( SEEDS ). Ez egy 2009-ben indult és körülbelül 5 évig tartó program, amelyben több száz közeli csillagot lőnek le exobolygók, protoplanetáris korongok vagy maradék korongok felkutatására. A megfigyelések adaptív optikával történtek , ami jelentősen növeli a felbontást .

A felfedezést a Tokiói Egyetemről Masayuki Kutsuhara vezette csillagászcsoport tette 2011. március 26-án készült felvételek alapján. Az objektum és a Szűz 59 csillaggal való gravitációs kapcsolatának ellenőrzésére a felfedezők több mint egy évig (2012 májusáig) figyelték őket. Az objektum mozgási paraméterei megerősítették a csillag körüli keringését [2] .

2013 februárjában a kutatók benyújtottak egy tanulmányt a felfedezésről a The Astrophysical Journal -nak, amely 2013 szeptemberében jelent meg [2] .

Oktatás

A GJ 504 b távolsága a szülőcsillagtól az égi szférára vetítésben 43,5 csillagászati ​​egység [2] , ami körülbelül 8-szor nagyobb, mint a Naptól a Jupiterig (a tényleges térbeli távolság még ennél is nagyobb lehet). A gázóriásnak az anyacsillagtól való ilyen távolságát nehéz megmagyarázni a létező bolygókeletkezési modellekkel , amit már a felfedezők is feljegyeztek [2] [9] .

A gáznemű bolygók kialakulásának legelismertebb [9] modellje,  a magakréciós modell szerint a bolygó sziklás magja először planetezimálokból alakul ki . Amikor eléri a 10 Föld tömegét, gyors gázfelszaporodás kezdődik rá a protoplanetáris korongról . Ez a modell jól magyarázza a bolygók megjelenését a csillagtól legfeljebb 30 csillagászati ​​egységnyi távolságra [2] [9] . A bolygóképződés másik modellje, a gravitációs instabilitási modell lehetővé teszi hatalmas bolygók nagy távolságra történő kialakulását, de továbbra sem világos, hogy a GJ 504 b hogyan kerülte el az elmélet által előre jelzett csillag megközelítését vagy a rendszerből való kilökődést [2] .   

A szülőcsillag korát a bolygó felfedezői ( forgási sebesség és kromoszférikus aktivitás alapján) 160 évre becsülték+350
−60
millió év; feltételezzük, hogy a GJ 504 b kora körülbelül ugyanannyi. Ha ez utóbbi egy bolygó, akkor (a felfedezése idején) ez a legrégebbi exobolygó, amelyet valaha is fényképeztek [2] . 2015-ben még nagyobb becslést tettek közzé a sztár életkoráról - 4,5+2,0
−1,5
milliárd év [1] , 2017-ben pedig - 2,5+1,0
−0,7
milliárd év [3] .

Fizikai jellemzők

A felfedezők a GJ 504 b tömegét 4,0-ra becsülték+4,5
−1,0
a Jupiter tömege (jelen esetben ez az egyik legkisebb tömegű lefotózott exobolygó) [2] [8] . A tömeg becslése azonban az életkor elfogadott értékétől függ; az említett érték a 2015-ös munkából 20-30 tömegű Jupiter tömegéhez vezet, és ebben az esetben az objektum már nem bolygó, hanem barna törpe [1] [4] [3] . Az objektum sugara a 2016-os munka szerint a Jupiter sugarának 0,96 ± 0,07-e [4] .

A szülőcsillagtól való távolság miatt az objektum szinte nem kap hőt, viszont a keletkezése óta megmaradt energia miatt jelentős effektív hőmérséklete van : 544±10 K (271±10 °C) [4] . Ilyen hőmérsékleten egyetlen szárazföldi organizmus sem képes túlélni, beleértve a termofileket is . Ez azonban kevesebb, mint az összes korábban fényképezett óriásbolygóé [2] . Ha a GJ 504 b egy bolygó, akkor ez az első lefényképezett T spektrális típusú exobolygó (a korábban fényképezett L osztályú) [4] . Az objektum bolometrikus fényereje 7×10 −7 szoláris (log(L bol /L ☉ ) = −6,13 ±0,03 ) [4] .

Az objektum spektrumának közeli infravörös tartományában a rövidhullámú sugárzás aránya magasabb, mint a korábban fényképezett exobolygóké (a sugárzás „kékebb”, színindex J − H = −0,23 ). Ennek oka lehet a légkör kevésbé felhőssége [2] , bár a felhősödés bizonyos jelei még mindig megfigyelhetők [4] . Ismeretes, hogy a gázóriások és barna törpék légköre valóban megtisztul a felhőktől, amikor körülbelül 1200 K -ra hűlnek [4] (ami az L osztályból a T osztályba való átmenetnek felel meg) [10] .

Az ilyen objektumok lehűlésével és a felhők eltűnésével spektrumukban erős metánabszorpciós sávok jelennek meg [10] . Az észlelésük érdekében egy csillagászcsoport új infravörös megfigyeléseket végzett a GJ 504 b -n, és újraelemezte a régi adatokat. A tárgy fényességét a J, H, K s , CH 4 S és CH 4 L infravörös fotometriai sávokban mértük . Az 1,643–1,788 μm hullámhosszúságú CH 4 L sáv a metán sugárzás elnyelésének tartományában található, míg a közeli CH 4 S (1,486–1,628 μm) azon kívül van. Kiderült, hogy a CH 4 L sávban az objektum egyáltalán nem látható ( magnitúdó >20,62m ), míg a többi sávban a magnitúdó 19,4-20,0 m . Így valóban erős a metán abszorpciója a GJ 504 b spektrumában [10] [11] . Ezt a későbbi megfigyelések is megerősítették [4] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 5 6 Fuhrmann, K.; Chini, R. Gliese koráról 504  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2015. - Vol. 806 , sz. 2 . - doi : 10.1088/0004-637X/806/2/163 . - Iránykód . Az eredetiből archiválva : 2019. december 16.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Kuzuhara, M.; Tamura, M.; Kudo, T. et al. Közvetlen képalkotás egy hideg jovi exobolygóról a Nap körüli pályán GJ 504  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2013. - Vol. 774 , sz. 1 . - doi : 10.1088/0004-637X/774/1/11 . — . - arXiv : 1307.2886 . Archiválva : 2019. május 2.
  3. 1 2 3 4 5 D'Orazi, V.; Desidera, S.; Gratton, R. G. és munkatársai. A GJ 504 alapvető tulajdonságainak kritikai újraértékelése: kémiai összetétel és kor  // Astronomy and Astrophysics  : Journal  . - EDP Sciences , 2017. - Vol. 598 . - doi : 10.1051/0004-6361/201629283 . — Iránykód . - arXiv : 1609.02530 .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Skemer, AJ; Morley, C. V.; Zimmerman, N. T. et al. The LEECH Exoplanet Imaging Survey: Characterization of the leghidegebb közvetlenül képzett exobolygó, GJ 504 b, és Evidence for Superstellar Metallicity  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2016. - Vol. 817 , sz. 2 . - doi : 10.3847/0004-637X/817/2/166 . - Iránykód . - arXiv : 1511.09183 . Archiválva : 2020. május 9.
  5. Kuzuhara M., Tamura M., Kudo T., Janson M., Kandori R., Brandt T. D., Thalmann C., Spiegel D., Biller B., Carson J. et al. A GJ 504 napszerű csillag körül keringő hideg jovi exobolygó közvetlen képalkotása  // Astrophys . J. / E. Vishniac - IOP Publishing , 2013. - 20. évf. 774, Iss. 1. - P. 11. - ISSN 0004-637X ; 1538-4357 - doi:10.1088/0004-637X/774/1/11 - arXiv:1307.2886
  6. Encyclopedia of Extrasolar Planets  (angol) - 1995.
  7. Noha az exobolygók nevei gyakran a Flamsteed által szülőcsillagaik megjelöléséből származnak (például 51 Pegasi b , 61 Virgo b , 70 Virgo b stb.), ennek az objektumnak a felfedezői nem használták a hasonló 59 Virgo b nevet. . Ehelyett a GJ 504 b elnevezést használták, amely a Gliese katalógusban ( GJ 504 ) szereplő szülőcsillag megjelöléséből származik.
  8. 1 2 Exobolygók katalógus . A Naprendszeren kívüli bolygók enciklopédiája . Letöltve: 2017. október 14. Az eredetiből archiválva : 2017. október 14..
  9. 1 2 3 Csillagászok Kép Legalacsonyabb tömegű exobolygó egy Napszerű  csillag körül . NASA (2013. augusztus 5.). Archiválva az eredetiből 2017. június 29-én.
  10. 1 2 3 Janson, M.; Brandt, T. D.; Kuzuhara, M. et al. A metán közvetlen képalkotó detektálása a GJ 504 atmoszférájában b  //  The Astrophysical Journal  : folyóirat. - IOP Publishing , 2013. - Vol. 778 , sz. 1 . - doi : 10.1088/2041-8205/778/1/L4 . - Iránykód . - arXiv : 1310.4183 .
  11. Anatolij Maksimelenko. Metánt fedeztek fel a GJ 504 b bolygó légkörében . OblCIT (2013. október 30.). Archiválva az eredetiből 2015. január 5-én.

Linkek