Hình ảnh Hubble của chiếc nhẫn xung quanh Fomalhaut. Tín dụng hình ảnh: Hubble. Nhấn vào đây để phóng to.
Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA Hình ảnh ánh sáng nhìn thấy chi tiết nhất từng được chụp từ một vòng hẹp, bụi bặm xung quanh ngôi sao Fomalhaut (HD 216956) gần đó, đưa ra bằng chứng mạnh mẽ nhất về việc một hành tinh vô duyên và vô hình có thể bị cuốn vào vòng tròn.
Hubble rõ ràng cho thấy rằng trung tâm của vòng là một con số khổng lồ 1,4 tỷ dặm (15 đơn vị thiên văn) ra khỏi ngôi sao. Đây là một khoảng cách tương đương gần một nửa trên hệ mặt trời của chúng ta. Các nhà giải thích hợp lý nhất, các nhà thiên văn học cho rằng, một hành tinh vô hình đang di chuyển theo quỹ đạo hình elip đang định hình lại chiếc nhẫn bằng lực hấp dẫn của nó. Chiếc nhẫn nổi bật về mặt hình học, nghiêng nghiêng về Trái đất, sẽ không có sự bù đắp tuyệt vời như vậy nếu nó chỉ bị ảnh hưởng bởi trọng lực Fomalhaut.
Một phần bù của tâm vòng từ ngôi sao đã được suy ra từ các quan sát bước sóng dài hơn và dài hơn bằng cách sử dụng kính viễn vọng dưới lưỡi trên Mauna Kea, Hawaii, Kính viễn vọng Không gian Spitzer, Đài quan sát Máy nghiền Sub Calimet và áp dụng mô hình lý thuyết và giả định vật lý. Bây giờ hình ảnh sắc nét của Hubble trực tiếp tiết lộ vòng bù trừ từ Fomalhaut.
Những quan sát mới này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ rằng ít nhất một vật thể có khối lượng hành tinh chưa nhìn thấy đang quay quanh ngôi sao. Hubble sẽ phát hiện ra một vật thể lớn hơn một hành tinh, chẳng hạn như sao lùn nâu. Hình ảnh Hubble mới của chúng tôi xác nhận những giả thuyết trước đó đề xuất một hành tinh đang gây nhiễu loạn cho vòng tròn, Paul nói Paul Paulas thuộc Đại học California tại Berkeley. Chiếc nhẫn tương tự như hệ mặt trời của chúng ta Vành đai Ku Kuiper, một kho chứa vật liệu băng giá rộng lớn còn sót lại từ sự hình thành các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta.
Các quan sát cung cấp cái nhìn sâu sắc về hệ mặt trời của chúng ta trong nhiều năm hình thành, khi các hành tinh chơi trò chơi phá hủy với các mảnh vỡ còn sót lại từ sự hình thành của các hành tinh của chúng ta, phân tán nhiều vật thể trên không gian. Một số vật liệu băng giá có thể đã va chạm với các hành tinh của hệ mặt trời bên trong, tưới cho chúng bằng nước hình thành trong hệ mặt trời lạnh hơn bên ngoài. Các mảnh vụn khác có thể đã di chuyển ra ngoài, tạo thành Vành đai Kuiper và Đám mây Oort, một đám mây vật chất hình cầu bao quanh hệ mặt trời.
Chỉ Hubble mới có độ phân giải quang học tinh tế để giải quyết rằng cạnh trong của vòng sắc nét hơn cạnh ngoài của nó, một dấu hiệu nhận biết rằng một vật thể đang quét sạch vật liệu như một cái cày dọn tuyết. Một chữ ký cổ điển ảnh hưởng của một hành tinh là chiều rộng tương đối hẹp của chiếc nhẫn, khoảng 2,3 tỷ dặm (25 đơn vị thiên văn). Các nhà thiên văn học cho biết, nếu không có vật thể để giữ nguyên vật liệu vòng, các hạt sẽ lan rộng hơn nhiều.
Những gì chúng ta thấy trong chiếc nhẫn này tương tự như những gì nhìn thấy trong hình ảnh tàu vũ trụ Cassini của những chiếc nhẫn hẹp Saturn. Trong những hình ảnh đó, các vệ tinh Saturn, đang bảo vệ vật liệu nhẫn và giữ cho chiếc nhẫn không bị lan rộng ra, theo ông Kalas nói.
Hành tinh bị nghi ngờ có thể được quay quanh xa Fomalhaut, bên cạnh nội vòng bụi của, tương đương 4,7 tỷ đồng và 6,5 tỷ dặm (50 đến 70 đơn vị thiên văn) từ các ngôi sao. Chiếc nhẫn là 12 tỷ dặm (133 đơn vị thiên văn) từ Fomalhaut, đó là xa hơn nhiều so với đi hành tinh ngoài cùng của chúng tôi sao Diêm Vương là từ Mặt Trời Những quan sát Hubble này không phát hiện trực tiếp hành tinh giả định, vì vậy các nhà thiên văn học không thể đo được khối lượng của nó. Thay vào đó, họ sẽ tiến hành mô phỏng trên máy tính về động lực học vòng tròn để ước tính khối lượng hành tinh.
Kalas và cộng tác viên James R. Graham của Đại học California tại Berkeley và Mark Kẹpin của Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Md., Sẽ công bố phát hiện của họ trong số ra ngày 23 tháng 6 năm 2005 của tạp chí Nature.
Fomalhaut, một ngôi sao 200 triệu tuổi, chỉ là một đứa trẻ sơ sinh so với Mặt trời 4,5 tỷ năm tuổi của chúng ta. Nó nằm cách Mặt trời 25 năm ánh sáng. Nằm trong chòm sao Piscis Austrinus (Cá phương Nam), vòng Fomalhaut có tuổi thọ gấp mười lần so với các mảnh vụn được nhìn thấy trước đây xung quanh các ngôi sao AU microscopii và Beta Pictoris, nơi các hành tinh vẫn có thể hình thành. Nếu hệ mặt trời của chúng ta là bất kỳ ví dụ nào, các hành tinh sẽ hình thành xung quanh Fomalhaut trong vòng hàng chục triệu năm sau khi ngôi sao được sinh ra.
Các hình ảnh Hubble cũng cung cấp một cái nhìn thoáng qua về khu vực hành tinh bên ngoài xung quanh một ngôi sao khác ngoài Mặt trời của chúng ta. Nhiều trong số hơn 100 hành tinh được phát hiện ngoài hệ mặt trời của chúng ta đang quay gần với các ngôi sao của chúng. Hầu hết các kỹ thuật phát hiện hành tinh hiện tại đều ưu tiên tìm kiếm các hành tinh gần với các ngôi sao của chúng.
Kích thước của vòng bụi Fomalhaut cho thấy rằng không phải tất cả các hệ hành tinh đều hình thành và phát triển theo cùng một cách? Kiến trúc hành tinh có thể khá khác biệt giữa các ngôi sao, ngôi sao Kalas giải thích. Nhẫn Trong khi Fomalhaut Vòng đeo tay của Fomalhaut tương tự như Vành đai Kuiper, đường kính của nó lớn gấp bốn lần so với Vành đai Kuiper.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng Máy ảnh nâng cao để khảo sát (ACS) trên chiếc Hubble để chặn ánh sáng từ ngôi sao sáng để họ có thể nhìn thấy chi tiết trong vòng mờ.
Phần mềm của ACS Lốc cung cấp độ tương phản cao, cho phép chúng ta nhìn thấy cấu trúc vòng tròn chống lại ánh sáng chói lóa từ Fomalhaut, ông Kẹp Kẹp nói. Quan sát này hiện không thể thực hiện ở bước sóng khả kiến nếu không có Kính viễn vọng Không gian Hubble. Việc chúng tôi có thể phát hiện ra nó bằng Hubble thật bất ngờ, nhưng thật ấn tượng.
Kalas và cộng tác viên của mình đã sử dụng Hubble trong khoảng thời gian năm tháng vào năm 2004? 17 tháng 5, 2 tháng 8 và 27 tháng 10? để ánh xạ cấu trúc vòng tròn. Một bên của chiếc nhẫn vẫn chưa được chụp bởi vì nó mở rộng ra ngoài tầm nhìn của máy ảnh ACS. Các nhà thiên văn học sẽ sử dụng Hubble một lần nữa vào mùa hè này để lập bản đồ toàn bộ vành đai. Họ hy vọng rằng dữ liệu Hubble bổ sung sẽ tiết lộ liệu chiếc nhẫn có bất kỳ khoảng trống nào hay không, có thể được khắc phục bởi ảnh hưởng của lực hấp dẫn của một cơ thể vô hình. Các phơi sáng dài hơn, sâu hơn cũng có thể cho thấy chiếc nhẫn có đường kính thậm chí rộng hơn so với hiện tại. Ngoài ra, các nhà thiên văn học sẽ đo các màu vòng chuông để xác định tính chất vật lý của nó, bao gồm cả thành phần của nó.
Các bản đồ phát xạ nhiệt trước đây của Fomalhaut cho thấy một bên của vòng ấm hơn so với bên còn lại, ngụ ý rằng vòng cách trung tâm khoảng một nửa khoảng cách được đo bởi Hubble. Sự khác biệt này có thể được giải thích bởi thực tế là các hình ảnh Hubble AC ACS của cấu trúc vòng chuông sắc nét hơn 100 lần so với các quan sát bước sóng dài hơn và do đó, mang lại kết quả chính xác hơn nhiều. Hoặc sự khác biệt có thể ám chỉ rằng kích thước vòng chuông trông khác nhau ở các bước sóng khác.
Vòng bụi Fomalhaut sườn được phát hiện vào năm 1983 trong các quan sát của Vệ tinh thiên văn hồng ngoại NASA IR (IRAS). Hệ thống này là một mục tiêu hấp dẫn cho các kính viễn vọng trong tương lai như Kính thiên văn vũ trụ James Webb và Công cụ tìm kiếm hành tinh mặt đất, Kalas nói.
Nguồn gốc: Tin tức Hubble
