Astronomer “vejer” Beta Pictoris b

Astronomer har en nøjagtig ny massemåling for Beta Pictoris b, en ung gasgigant, der stadig er i dannelsestroene 63 lysår fra Jorden.

Astronomer Ignas Snellen og Anthony Brown (begge ved Leiden universitet, Holland) har brugt præcise stjernemålinger fra rummet til weigh Beta Pictoris b, den unge og massive planet, der berømt blev afbildet omkring en nærliggende stjerne.

Planeten Beta Pictoris b er synlig i kredsløb omkring sin værtsstjerne i dette sammensatte billede fra Det Europæiske Sydlige Observatorium s (ESO) 3, 6 m-teleskop og NACO-instrumentet på ESO s 8, 2-m Very Large Telescope.
ESO / AM. Lagrange et al.

Den unge gasgigant, der blev opdaget i 2008, udstråler stadig varme, der er tilbage fra dannelsen, da den kredser om Beta Pictoris, en 20 millioner år gammel stjerne omkring 63 lysår væk. Astronomer afbildede direkte planeten ved infrarøde bølgelængder ved hjælp af Very Large Telescope ved Det Europæiske Sydlige Observatorium i Chile. Som en af ​​de yngste direkte afbildede planeter kan Beta Pictoris b muligvis give information om dannelsen af ​​gasgiganter som Jupiter, hvilket giver os et glimt tilbage til de tidlige stadier af vores eget solsystem.

Men astronomer har kæmpet for at forstå planetens detaljerede egenskaber i det sidste årti. Massen af ​​Beta Pictoris b har været særlig vanskelig at estimere. Astronomer mistænkte først at planeten eksisterede på grund af dens indflydelse på stjernen s store affaldsskive. Fra de tidlige tip antydede estimater, at enhver planet ville have flere gange Jupiter s masse. Men når astronomer direkte havde afbildet Beta Pictoris b, varierede masseestimater fra 4 til 17 gange Jupiters masse.

Nu har Snellen og Brown brugt de udsøgte positionsdata fra Hipparcos- og Gaia-missionerne til at måle stjernens bevægelse i rummet og estimere planetens masse til at være mellem 9 og 13 Jupiters. Værket vises i Nature Astronomy . I modsætning til tidligere målinger afhænger det nye resultat ikke af antagelser om stjernen eller disken. I stedet måler Snellen og Brown kun klodens tyngdekrafter på værtsstjernen. Teknikker til detektering af radialhastighed er afhængige af de samme tyngdekrafttræk, men med positionsdata kan vi faktisk observere stjernen, der udskærer små vugger på nattehimlen.

At estimere massen af ​​Beta Pictoris b er vigtigt for at forstå, hvordan planetdannelse fungerer generelt. Da det kunne tage milliarder af år at følge udviklingen af ​​et enkelt solsystem, studerer astronomer planeter omkring stjerner i forskellige aldre for at få snapshots i forskellige dannelsesstadier. Selvom der er mange observationer af diske, der endnu ikke har dannet planeter, og tusinder af kendte planetariske systemer, er antallet af kendte stadig dannende planeter relativt lille. Beta Pictoris b giver et vigtigt datapunkt for at forstå, hvordan unge gasgiganter akkumulerer gas og støv.

Måling af stjernens minutbevægelser gjorde det også muligt for Snellen og Brown at estimere planetens orbitalperiode. Perioden er mindst 22 år eller længere, hvilket bekræfter planetens afstand, som blev antaget svarer til Saturns afstand fra Solen baseret på direkte billeddata.

Selvom dette er en af ​​de første planeter, hvis masse astronomer har estimeret ved hjælp af Gaia-data, vil det ikke være den sidste. I de kommende år vil Gaia give de data, der er nødvendige for at opdage hundreder til tusinder af planeter ved hjælp af den samme metode, og åbne et nyt vindue med planetarisk opdagelse i vores galakse.