Dagon (planeta)

hipotetyczna planeta pozasłoneczna

Dagon (Fomalhaut b) – obiekt astronomiczny, hipotetyczna planeta pozasłoneczna krążąca po orbicie wokół gwiazdy Fomalhaut, znajdującej się około 25 lat świetlnych od Słońca, w gwiazdozbiorze Ryby Południowej. W 2008 Kosmiczny Teleskop Hubble’a zaobserwował obiekt, który został uznany za pierwszą planetę pozasłoneczną odkrytą przez bezpośrednią obserwację w świetle widzialnym (oprócz planet przy gwieździe HR 8799, których odkrycie ogłoszono równocześnie)[1], jednak późniejsze analizy wskazały, że w rzeczywistości zaobserwowano jedynie zanikający obłok pyłowy[2].

Dagon
Fomalhaut b
Ilustracja
Położenia obiektu i model zmiany jego wyglądu w latach 2004–2014
Odkrywca P. Kalas i inni
Data odkrycia 2008
Sposób odkrycia bezpośrednia obserwacja
Charakterystyka orbity (J2000)
Ciało centralne Fomalhaut

NazwaEdytuj

Nazwa własna dla tej hipotetycznej planety została wyłoniona w 2015 roku w publicznym konkursie. Dagon był semickim bóstwem, często przedstawianym jako pół człowiek, pół ryba. Nazwę planety zaproponowali pracownicy St. Cloud State University Planetarium (Stany Zjednoczone)[3][4]. Równolegle w użyciu była nazwa Fomalhaut b, będąca standardowym oznaczeniem planety przez nazwę gwiazdy i małą literę (w kolejności odkrycia, począwszy od b)[5].

Historia badańEdytuj

 
Wizja artystyczna kolizji obiektów okrążających Fomalhauta

Obecność planety była przewidywana już w 2005 ze względu na jej wpływ na dysk pyłowy wokół gwiazdy; dysk ten ma ostrzejszą krawędź wewnętrzną niż gdyby nie zawierał planety[6]. Potencjalna planeta została zlokalizowana w maju 2008, gdy Paul Kalas zidentyfikował na zdjęciach z Teleskopu Hubble’a zrobionych w latach 2004 i 2006 przemieszczający się obiekt[7][8][9][10]. Kalas powiedział: „To dogłębne i przytłaczające przeżycie zobaczyć na własne oczy nigdy wcześniej nie widzianą planetę. O mało nie dostałem ataku serca pod koniec maja, gdy potwierdziłem, że Fomalhaut b okrąża swoją macierzystą gwiazdę”[7].

Próby scharakteryzowaniaEdytuj

Parametry orbity obiektu i jego cechy fizyczne w miarę obserwacji stały się przedmiotem kontrowersji. Przewidywano, że Fomalhaut b ma rozmiary porównywalne do rozmiarów Jowisza[7] i masę – maksymalnie – 3 MJ[6][10]. Obiekt znajdował się 115 au od gwiazdy centralnej (17 miliardów km, czyli 3,8 raza dalej niż średnia odległość Neptuna i około 20% dalej niż peryhelium orbity Eris); obliczano, że jeden obieg Fomalhauta zajmuje mu 872 lata ziemskie[7]. Fomalhaut świeci około 16 razy silniej od Słońca, więc przewidywana teoretycznie temperatura Neptuna i Fomalhauta b były podobne[potrzebny przypis].

Na podstawie obserwacji jasności w świetle widzialnym i podczerwonym postawiono hipotezę, że Dagon ma pierścienie planetarne przewyższające rozmiarami pierścienie Saturna[7][6].

Niewykrycie w podczerwieniEdytuj

Późniejsze obserwacje dokonane przy pomocy Teleskopu Spitzera podały w wątpliwość odkrycie Paula Kalasa. Obserwacje w podczerwieni nie pozwoliły uzyskać obrazu planety na orbicie wskazanej przez pierwsze zdjęcia. Naukowcy z Princeton University nie wykluczyli, że gwiazdę Fomalhaut okrąża jedna lub więcej planet, ale zanegowali istnienie obiektu, który wskazały pierwsze zdjęcia NASA; miałby on być zaledwie gęstszą chmurą pyłu w obrębie dysku[11][12].

Ograniczenie mas i rozmiarówEdytuj

 
Zdjęcie dysku wokół gwiazdy Fomalhaut (ALMA)

W 2012 roku obserwacje przeprowadzone przy użyciu teleskopu ALMA nałożyły nowe ograniczenie na rozmiary i masę planet okrążających gwiazdę Fomalhaut. Na zdjęciach zarówno wewnętrzny, jak i zewnętrzny brzeg cienkiego, pyłowego dysku wokół gwiazdy jest bardzo ostry. W połączeniu z wynikami symulacji komputerowych prowadzi to do wniosku, że cząstki pyłu w dysku są w nim utrzymywane przez grawitacyjne oddziaływanie dwóch planet, z których jedna znajduje się po wewnętrznej stronie dysku, a druga po zewnętrznej. Przypuszczalnie są one większe niż Mars, lecz mniejsze niż kilka średnic Ziemi, czyli dużo mniejsze niż wcześniej uważano i mniejsze, niż wskazywały to obserwacje teleskopu Hubble’a. Niewielkie rozmiary tych planet tłumaczą, dlaczego nie wykryły ich obserwacje w podczerwieni. Z powodu dużej odległości od gwiazdy (ok. 140 au) planety te należą do najchłodniejszych planet, jakie okrążają zwykłą gwiazdę ciągu głównego[13].

Planeta ukryta wśród pyłuEdytuj

Analizy z 2012 roku postulowały, że planeta istnieje, ale natura obiektu zaobserwowanego przez teleskop Hubble’a jest inna, niż początkowo sądzono. Niezaobserwowanie w podczerwieni przez teleskopy Spitzera i Subaru wskazywało, że planeta musi mieć masę mniejszą niż 2 MJ. Ponowne zbadanie zdjęć z teleskopu Hubble’a pozwoliło znaleźć obraz obiektu w nowym zakresie promieniowania, w którym nie zmienił on jasności; jego orbita miała odpowiadać hipotetycznej planecie kształtującej wewnętrzną krawędź dysku pyłowego. To sugerowało, że planeta jest całkowicie skryta przez pył i to właśnie otaczająca ją chmura pyłu została sfotografowana przez Hubble’a, prowadząc m.in. do błędnego oszacowania rozmiarów planety[14][15].

ZanikEdytuj

Obserwacje zmian położenia obiektu także budziły wątpliwości, sugerowały, że zamiast okrążać gwiazdę po eliptycznej orbicie, znajduje się na trajektorii ucieczkowej. Wreszcie obserwacje z 2014 roku ukazały, że obiekt zniknął. Te fakty sprawiły, że naukowcy zwątpili w jego planetarną naturę. Obecnie uważa się, że tzw. Fomalhaut b był w rzeczywistości rozszerzającą się w przestrzeni chmurą pyłu, pozostałością po kolizji dużych obiektów podobnych do komet, o średnicach rzędu 200 km[2][16].

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. Seth Borenstein: Images captured of 4 planets outside solar system. Associated Press via USA Today, 2008-11-14. [dostęp 2013-08-08].
  2. a b Exoplanet Apparently Disappears in Latest Hubble Observations. NASA, 2020-04-20. [dostęp 2021-02-25].
  3. Final Results of NameExoWorlds Public Vote Released. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 2015-12-15. [dostęp 2015-12-16].
  4. The Approved Names. W: NameExoWorlds [on-line]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna / Zooniverse, 2015-12-15. [dostęp 2015-12-16].
  5. Dagon (planeta) w serwisie The Extrasolar Planets Encyclopaedia (ang.)
  6. a b c Amir Alexander: Scientists Lay Eyes on Distant Planets. W: Planetary Society web site [on-line]. The Planetary Society, 2008-11-14. [dostęp 2014-07-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-12-25)].
  7. a b c d e Lewis Smith: First pictures taken of planet outside the solar system: Fomalhaut b. W: The Times [on-line]. 2008-11-13. [dostęp 2016-01-04].
  8. Science Centric | News | Formhault b: the first directly observed exoplanet. [dostęp 2008-11-14]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-01-10)].
  9. Exoplanets finally come into view. BBC. [dostęp 2008-11-14].
  10. a b Ashley Yeager, Astronomers claim first snaps of planets beyond the Solar System, [w:] Nature News [online], Nature, 13 listopada 2008, DOI10.1038/news.2008.1224 [dostęp 2008-11-16].???
  11. Markus Janson i inni, Infrared Non-detection of Fomalhaut b – Implications for the Planet Interpretation, „The Astrophysical Journal”, 747, 2012, s. 166, DOI10.1088/0004-637X/747/2/116, arXiv:1201.4388 [dostęp 2012-01-25].
  12. Dan Vergano: Fomalhaut b „first” planet picture in doubt. W: Science Fair [on-line]. usatoday.com, 2012-01-24. [dostęp 2014-07-30].
  13. ALMA odsłania mechanizm działania pobliskiego układu planetarnego. ESO. [dostęp 2012-04-13].
  14. T. Currie et al. Direct Imaging Confirmation and Characterization of a Dust-Enshrouded Candidate Exoplanet Orbiting Fomalhaut. „The Astrophysical Journal Letters”. 760 (L32), 2012-12-01. DOI: 10.1088/2041-8205/760/2/L32. arXiv:1210.6620 (ang.). 
  15. New Study Brings a Doubted Exoplanet 'Back from the Dead’. ScienceDaily, 2012-10-25. [dostęp 2012-10-27].
  16. András Gáspár, George H. Rieke, New HST data and modeling reveal a massive planetesimal collision around Fomalhaut, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 117 (18), 2020, s. 9712–9722, DOI10.1073/pnas.1912506117.

Linki zewnętrzneEdytuj