За последние тридцать лет число планет, открытых за пределами нашей Солнечной системы, выросло в геометрической прогрессии. К сожалению, из-за ограничений нашей технологии, подавляющее большинство этих экзопланет были обнаружены косвенными способами, часто путем обнаружения транзитов планет перед их звездами (метод транзита) или гравитационного влияния, которое они оказывают на свою звезду. (метод радиальной скорости).
Очень немногие были получены непосредственно, где планеты наблюдались в видимом или инфракрасном диапазоне длин волн. Одной из таких планет является Beta Pictoris b, молодая массивная экзопланета, впервые наблюдавшаяся в 2008 году группой из Европейской южной обсерватории (ESO). Недавно та же команда отслеживала эту планету, когда она вращалась вокруг своей звезды, в результате чего были получены потрясающие изображения и столь же впечатляющее замедленное видео.
Когда это впервые наблюдалось в 2008 году, команда ESO отметила, что Beta Pictoris b была «супер-Юпитером» с 13 массами Юпитера и радиусом примерно в полтора раза больше, чем у Юпитера. Они также отметили, что он вращался вокруг своей звезды - молодой звезды главной последовательности типа А, которая находится на расстоянии примерно 63 световых лет в созвездии Пиктора - на расстоянии около 9 а.е. (в девять раз больше расстояния между Землей и Солнцем).
Первоначальное обнаружение этой экзопланеты было сделано с использованием адаптивной оптической системы Nasmyth (NAOS) - тепловизора и спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (CONICA), которые вместе известны как инструмент NACO, на очень большом телескопе ESO в Чили. Наблюдения за системой также отметили наличие комет и двух обломочных дисков, что помогло астрономам предсказать существование Beta Pictoris b до того, как оно будет обнаружено.
С тех пор та же команда использовала высокопрочный высококонтрастный инструмент Exoplanet RESearch (SPHERE) VLT для отслеживания Beta Pictoris b с конца 2014 года до конца 2016 года. В этот момент Beta Pictoris b прошла так близко к гало своей звезды что команда не смогла решить одно из другого. Но почти два года спустя (в сентябре 2018 года) Beta Pictoris b снова вышла из ореола и была захвачена инструментом VHERT SPHERE.
Благодаря своим размерам и широкой орбите, Beta Pictoris b была отличным кандидатом для прямой визуализации, для которой был специально разработан инструмент СФЕРА. В большинстве случаев, вне-солнечных планет невозможно напрямую изобразить с помощью современных телескопов, потому что свет от их звезд затеняет любой свет, отраженный от их поверхностей и атмосфер. Это особенно касается небольших каменистых планет, которые вращаются вокруг своих звезд.
Свет, отраженный от атмосферы Beta Pictoris b, - это то, что позволило СФЕРЕ обнаружить и отследить свою орбиту, и обнаружить ее, когда он вышел из прохода перед своей родительской звездой. Важно отметить, что это не представляло собой транзит, поскольку планета не проходит непосредственно перед своей звездой относительно земных наблюдателей. По этой причине планета не обнаружена с использованием Транзитного метода.
В 9 а.е. от своей звезды (1,3 млрд. Км; 800 млн. Миль) Бета-Пикторис b вращается вокруг своей звезды на расстоянии, аналогичном орбитам Сатурна нашего Солнца. Это делает его самой близкой к орбите экзопланетой, когда-либо получаемой непосредственно. Снимки, сделанные командой ESO, также позволили сделать покадровое видео, показывающее, как планета вращается вокруг своей звезды в период между 2014 и 2018 годами (показано ниже).
И открытие Beta Pictoris b, и более свежий способ его отслеживания были замечательными достижениями. Они также характерны для перехода, который в настоящее время происходит в исследованиях экзопланет. Когда тысячи планет подтверждены и доступны для изучения, ученые отходят от процесса открытия к характеристике экзопланеты (определяя состав их атмосфер и могут ли они реально поддерживать жизнь).
Ожидается, что в ближайшие годы многие другие экзопланеты будут обнаружены с использованием метода прямой визуализации благодаря телескопам следующего поколения, которые будут иметь более высокое разрешение и чувствительность. К ним относятся Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT) и Гигантский Магелланов Телескоп (МГТ).
И обязательно ознакомьтесь с покадровым видео Peta Pictoris b, любезно предоставленным ESO:
