stringtranslate.com

Экзокомета

Экзокометы и различные процессы формирования планет вокруг Беты Живописца , очень молодой звезды главной последовательности А-типа
( НАСА ; концепция художника).

Экзокомета , или внесолнечная комета , — это комета за пределами Солнечной системы , в которую входят кометы-изгои и кометы, вращающиеся вокруг звезд, отличных от Солнца . Первые экзокометы были обнаружены в 1987 году [1] [2] вокруг Беты Живописца , очень молодой звезды главной последовательности А-типа . В настоящее время (по состоянию на февраль 2019 года) существует в общей сложности 27 звезд, вокруг которых наблюдались или предполагались экзокометы. [3] [4] [5] [6] [7]

Большинство открытых экзокометарных систем ( Beta Pictoris , HR 10 , [8] 51 Ophiuchi , HR 2174, [9] HD 85905, [10] 49 Ceti , 5 Vulpeculae , 2 Andromedae , HD 21620, Rho Virginis , HD 145964, [ 11] [12] HD 172555 , [13] Lambda Geminorum , HD 58647, Phi Geminorum , Delta Corvi , HD 109573 , [14] Phi Leonis , [15] 35 Aquilae , [16] HD 24966, HD 38056, HD 79469 и HD 225200 [3] ) находятся вокруг очень молодых звезд А-типа . Относительно старая звезда-оболочка Фи Леонис демонстрирует признаки экзокомет в спектре [15] , а кометоподобная активность была обнаружена вокруг старой звезды типа F2V Эта Корви . [4] В 2018 году транзитные экзокометы были обнаружены вокруг звезд F-типа с использованием данных космического телескопа «Кеплер» . [6] Известно, что некоторые поздние звезды B-типа (например, 51 Змееносца, HD 58647) содержат экзокометы. [14] [9]

Наблюдения за кометами, и особенно за экзокометами, улучшают наше понимание формирования планет . Действительно, в стандартной модели формирования планет путем аккреции планеты являются результатом скопления планетезималей , которые сами образовались в результате слияния пыли из протопланетного диска , окружающего звезду вскоре после ее образования. Таким образом, кометы — это остатки богатых летучими веществами планетезималей, которые остались в планетной системе, не включившись в состав планет. Их считают ископаемыми телами, пережившими физические и химические условия, преобладавшие во время формирования планет. [ нужна цитата ]

Исследование экзокомет может дать ответы на фундаментальные вопросы прошлого Солнечной системы и развития среды, поддерживающей жизнь. Исследователи могут исследовать перенос воды , цианидов , сульфидов и пребиотических молекул на экзопланеты земной массы с помощью экзокомет. [17] [18]

Номенклатура

Научный термин экзокометы — падающее испаряющееся тело (FEB). [6] Впервые был использован термин «Испаряющиеся падающие тела» (EIB), [19] , но в конечном итоге термин FEB был заимствован из модели «Падающие испаряющиеся тела» [20] или сценария «Падающее испаряющееся тело» (FEB). [21]

Наблюдение

Экзокометы можно обнаружить с помощью спектроскопии , когда они проходят мимо своих звезд-хозяев. Транзиты экзокомет, как и транзиты экзопланет , вызывают изменения в свете , получаемом от звезды . Изменения наблюдаются в линиях поглощения звездного спектра: затмение звезды газовым облаком, исходящим от экзокометы, создает дополнительные особенности поглощения, помимо тех, которые обычно наблюдаются у этой звезды, например, наблюдаемые в линиях ионизированного кальция . Когда комета приближается к звезде достаточно близко, кометный газ выделяется в результате испарения вместе с ней летучих льдов и пыли. Линии поглощения звезды, содержащей экзокометы, помимо стабильного компонента представляют собой один или несколько переменных компонентов с красным смещением . Переменные компоненты изменяются в кратковременных масштабах одного часа. Переменный компонент представляет собой экзокометы. Экзокомета падает к звезде, и любая линия поглощения, возникающая в результате испарения экзокометы, смещается в красную сторону по сравнению с линией поглощения звезды. [8]

Наблюдения HR 10 на телескопе ПИОНЬЕР (VLTI) и 32 года наблюдений за лучевыми скоростями показали, что этот кандидат в хозяини экзокометы оказался двойной звездой , каждая звезда которой окружена околозвездной оболочкой. Этот новый результат может объяснить переменные спектральные линии без экзокомет. Исследование указывает, что 50% звезд А-типа в будущем могут быть разделены на двойные системы, и еще больше систем с переменными спектральными линиями, приписываемыми экзокометам, могут оказаться двойными. [22]

Транзитные экзокометы были впервые обнаружены около KIC 3542116 и, возможно, KIC 11084727 группой гражданских ученых и профессиональных астрономов . Миссия «Кеплер» обнаружила асимметричные провалы вокруг KIC 3542116, звезды типа F2V, которые согласуются с моделями транзитных экзокомет. Провалы были обнаружены одним из авторов, участником Planet Hunters , в ходе визуального поиска в течение 5 месяцев полного архива кривых блеска Кеплера Q1-Q17, охватывающего 201250 целевых звезд. [6] [23] TESS действительно наблюдал транзиты экзокомет вокруг Беты Живописца. [24] Форма провала, вызванного транзитной экзокометой, моделируется как очень специфическая «округленно-треугольная» форма и ее можно отличить от большинства транзитных экзопланет . [25] [26] Транзитная экзокомета вокруг HD 182952 (KIC 8027456) — первая экзокомета, обнаруженная в ходе автоматического поиска транзитных экзокомет. [7] Нерегулярные события затемнения вокруг KIC 8462852 [5] были интерпретированы как экзокометы, но форма провалов отличается от обнаруженных транзитов экзокомет. [24]

Во время формирования Облака Оорта в результате планетарных возмущений, столкновений звезд и галактического прилива комета может быть выброшена и покинуть Солнечную систему. [27] Двойные системы являются еще одним возможным источником выброшенных экзокомет. [28] Эти выброшенные экзокометы относятся к межзвездным кометам , и их можно будет наблюдать непосредственно, если они войдут в Солнечную систему. [29] [30]

Наблюдения β Pictoris с помощью TESS в 2022 году привели к открытию 30 новых экзокомет. [31]

Косвенные свидетельства существования экзокомет

Экзокометы предполагаются в качестве одного из источников загрязнения белыми карликами . После того как звезда главной последовательности становится звездой-гигантом, она теряет массу. Планетезимали в аналоге солнечного Облака Оорта могут быть направлены в сторону внутренней звездной системы. Это следствие потери массы на стадии AGB . [32] Звезда-гигант в конечном итоге станет белым карликом, а экзокомета, которая подойдет слишком близко к белому карлику, сублимируется или разрушается приливом под действием гравитации белого карлика. Это приведет к образованию пылевых обломков вокруг белого карлика, которые можно измерить в инфракрасных длинах волн. [33] Материал может аккрецироваться белым карликом и загрязнять атмосферу. Это загрязнение проявляется в спектрах белого карлика в виде металлических линий . [34] В 2017 году исследование пришло к выводу, что спектральные линии белого карлика WD 1425+540 связаны с аккрецией аналога пояса Койпера . Объекты пояса Койпера — это ледяные тела Солнечной системы, которые иногда становятся кометами. [35] [36] Пыльный материал вокруг белого карлика G 29-38 также приписывают экзокомете. [37]

Газовое облако около 49 Кита было приписано столкновениям комет в этой планетной системе . [38]

Галерея

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы по теме экзокомет .

Рекомендации

  1. ^ Ферлет, Р.; Видал-Маджар, А. и Хоббс, Л.М. (1987). «Околозвездный диск Beta Pictoris. V – Временные вариации линии CA II-K». Астрономия и астрофизика . 185 : 267–270. Бибкод : 1987A&A...185..267F.
  2. ^ Беуст, Х.; Лагранж-Анри, AM; Видаль-Маджар, А.; Ферлет, Р. (1990). «Околозвездный диск Beta Pictoris. X – Численное моделирование падения испаряющихся тел». Астрономия и астрофизика . 236 : 202–216. Бибкод : 1990A&A...236..202B.
  3. ^ аб валлийский, Барри Ю.; Монтгомери, Шэрон Л. (февраль 2018 г.). «Дальнейшие обнаружения экзокомет, поглощающих газ вокруг звезд А-типа южного полушария с известными дисками обломков». МНРАС . 474 (2): 1515–1525. Бибкод : 2018MNRAS.474.1515W. дои : 10.1093/mnras/stx2800 . ISSN  0035-8711.
  4. ^ аб валлийский, Барри; Монтгомери, Шэрон Л. (январь 2019 г.). «Кометоподобная активность в околозвездном диске обломков, окружающем звезду F2V возрастом 1,4 миллиарда лет HD 109085». ААС . 233 : 340.06. Бибкод : 2019AAS...23334006W.
  5. ^ аб Бояджян, TS ; и другие. (апрель 2016 г.). «Охотники за планетами IX. KIC 8462852 – где поток?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 457 (4): 3988–4004. arXiv : 1509.03622 . Бибкод : 2016MNRAS.457.3988B. дои : 10.1093/mnras/stw218 . S2CID  54859232.
  6. ^ abcd Раппапорт, С.; Вандербург, А.; Джейкобс, Т.; ЛаКурс, Д.; Дженкинс, Дж.; Краус, А.; Риццуто, А.; Лэтэм, Д.В.; Берила, А.; Лазаревич, М.; Шмитт, А. (21 февраля 2018 г.). «Вероятно, транзитные экзокометы обнаружены Кеплером». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 474 (2): 1453–1468. arXiv : 1708.06069 . Бибкод : 2018MNRAS.474.1453R. дои : 10.1093/mnras/stx2735 . ISSN  0035-8711. ПМЦ 5943639 . ПМИД  29755143. 
  7. ^ аб Кеннеди, Грант М.; Надеюсь, Грег; Ходжкин, Саймон Т.; Вятт, Марк К. (01 февраля 2019 г.). «Автоматизированный поиск транзитных экзокомет». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 482 (4): 5587–5596. arXiv : 1811.03102 . Бибкод : 2019MNRAS.482.5587K. дои : 10.1093/mnras/sty3049 . ISSN  0035-8711. S2CID  53691133.
  8. ^ аб Лагранж-Анри, AM; Беуст, Х.; Ферлет, Р.; Видал-Маджар, А. и Хоббс, Л.М. (1990). «HR 10 - новая звезда, похожая на Beta Pictoris?». Астрономия и астрофизика . 227 : L13–L16. Бибкод : 1990A&A...227L..13L.
  9. ^ аб Лекавелье Де Этангс, А.; и другие. (1997). «Наблюдения HST-GHRS околозвездных газовых дисков, подобных β Pictoris». Астрономия и астрофизика . 325 : 228–236. Бибкод : 1997A&A...325..228L.
  10. ^ Валлийский, BY; Крейг, Н.; Кроуфорд, Айова; Прайс, Р.Дж. (1 октября 1998 г.). «Околозвездный дисковый газ, похожий на Beta Pic, окружающий HR 10 и HD 85905». Астрономия и астрофизика . 338 : 674–682. Бибкод : 1998A&A...338..674W. ISSN  0004-6361.
  11. ^ Валлийский, BY; Монтгомери, С. (2013). «Околозвездная переменность газового диска вокруг звезд А-типа: обнаружение экзокомет?». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 125 (929): 759–774. Бибкод : 2013PASP..125..759Вт. дои : 10.1086/671757 .
  12. ^ «Экзокометы распространены в галактике Млечный Путь» . Space.com . 7 января 2013 года. Архивировано из оригинала 16 сентября 2014 года . Проверено 8 января 2013 г.
  13. ^ Кифер, Ф.; Лекавелье Де Этангс, А.; и другие. (2014). «Экзокометы в околозвездном газовом диске HD 172555». Астрономия и астрофизика . 561 : Л10. arXiv : 1401.1365 . Бибкод : 2014A&A...561L..10K. дои : 10.1051/0004-6361/201323128. S2CID  118533377.
  14. ^ аб валлийский, Барри Ю.; Монтгомери, Шэрон Л. (2015). «Появление и исчезновение поглощения газа экзокометами». Достижения астрономии . 2015 : 980323. Бибкод : 2015AdAst2015E..26W. дои : 10.1155/2015/980323 .
  15. ^ аб Эйроа, К.; Реболлидо, И.; Монтесинос, Б.; Виллавер, Э.; Абсил, О.; Хеннинг, Т.; Байо, А.; Кановас, Х.; Кармона, А.; Чен, Ч; Эртель, С. (01 октября 2016 г.). «Сигнатуры экзокомет вокруг звезды А-оболочки φ Леонис?». Астрономия и астрофизика . 594 : Л1. arXiv : 1609.04263 . Бибкод : 2016A&A...594L...1E. дои : 10.1051/0004-6361/201629514. ISSN  0004-6361. S2CID  41231308.
  16. ^ Монтгомери, Шэрон Л.; Уэлш, Барри Ю. (01 июня 2017 г.). «Необычно высокая переменность околозвездного поглощения вокруг звезды дельта Щита / лямбда Боэтиса HD 183324». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 468 (1): L55–L58. Бибкод : 2017MNRAS.468L..55M. дои : 10.1093/mnrasl/slx016 . ISSN  0035-8711.
  17. ^ Кунц, Манфред; Лойбнеггер, Биргит; Дворжак, Рудольф (30 ноября 2018 г.). «Экзокометы в системе 47 UMa: теоретическое моделирование, включая водный транспорт». Астрономический журнал . 156 (6): 290. arXiv : 1811.09579 . Бибкод : 2018AJ....156..290C. дои : 10.3847/1538-3881/aaeac7 . ISSN  1538-3881. S2CID  118921188.
  18. ^ Матра, Лука; Крал, Квентин; Су, Кейт; Брандекер, Алексис; Дент, Уильям; Гаспар, Андрас; Кеннеди, Грант; Марино, Себастьян; Оберг, Карин; Роберж, Аки; Вилнер, Дэвид (04 апреля 2019 г.). «Экзокометная наука». Бюллетень Американского астрономического общества . 51 (3): 391. arXiv : 1904.02715 . Бибкод : 2019BAAS...51c.391M.
  19. ^ Лагранж-Анри, AM; Госсет, Э.; Беуст, Х.; Ферлет, Р.; Видаль-Маджар, А. (октябрь 1992 г.). «Околозвездный диск бета Pictoris. XIII. Обзор переменных линий CA II». Астрономия и астрофизика . 264 : 637–653. Бибкод : 1992A&A...264..637L. ISSN  0004-6361.
  20. ^ Беуст, Х. (1994). «β Pictoris: Модель «падающих испаряющихся тел». CDDP . 10 : 35. Бибкод : 1994cddp.conf...35B.
  21. ^ Видаль-Маджар, А.; Лагранж-Анри, А.-М.; Фельдман, PD; Беуст, Х.; Лиссауэр, Джей Джей; Делей, М.; Ферлет, Р.; Гри, К.; Хоббс, Л.М.; МакГрат, Массачусетс; Макфэйт, Дж. Б. (октябрь 1994 г.). «Наблюдения HST-GHRS за β Pictoris: дополнительные доказательства падения комет». Астрономия и астрофизика . 290 : 245–258. Бибкод : 1994A&A...290..245В. ISSN  0004-6361.
  22. ^ Монтесинос, Б.; Эйроа, К.; Лилло-Бокс, Дж.; Реболлидо, И.; Дюпвик, А.А.; Абсил, О.; Эртель, С.; Мэрион, Л.; Каява, JJE; Редфилд, С.; Исааксон, Х.; Кановас, Х.; Меус, Г.; Мендигутия, И.; Мора, А.; Ривьер-Марихалар, П.; Виллавер, Э.; Мальдонадо, Дж.; Хеннинг, Т. (сентябрь 2019 г.). «HR 10: двойная система главной последовательности с околозвездными оболочками вокруг обоих компонентов. Открытие и анализ». Астрономия и астрофизика . 629 : А19. arXiv : 1907.12441 . Бибкод : 2019A&A...629A..19M. дои : 10.1051/0004-6361/201936180. ISSN  0004-6361. S2CID  198967613.
  23. ↑ EDT, Меган Бартельс, 30.10.17, 14:24 (30 октября 2017 г.). «Астрономы впервые обнаружили кометы за пределами нашей солнечной системы». Newsweek . Проверено 12 ноября 2019 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  24. ^ аб Зиеба, С.; Цвинц, К.; Кенворти, Массачусетс; Кеннеди, генеральный менеджер (01 мая 2019 г.). «Транзитные экзокометы, обнаруженные в широкополосном свете с помощью TESS в системе β Pictoris». Астрономия и астрофизика . 625 : Л13. arXiv : 1903.11071 . Бибкод : 2019A&A...625L..13Z. дои : 10.1051/0004-6361/201935552. ISSN  0004-6361. S2CID  85529617.
  25. ^ Лекавелье Де Этангс, А.; Видаль-Маджар, А.; Бурки, Г.; Ламерс, HJGLM; Ферлет, Р.; Ничельм, К.; Севр, Ф. (декабрь 1997 г.). «Вариации света Beta Pictoris. I. Планетарная гипотеза». Астрономия и астрофизика . 328 : 311. Бибкод : 1997A&A...328..311L. ISSN  0004-6361.
  26. ^ Лекавелье Де Этангс, А.; Видаль-Маджар, А.; Ферле, Р. (21 декабря 1998 г.). «Фотометрическое звездное изменение из-за внесолнечных комет». Астрономия и астрофизика . 343 : 916. arXiv : astro-ph/9812381 . Бибкод : 1999A&A...343..916L. ISSN  0004-6361.
  27. ^ Дункан, М.; Куинн, Т.; Тремейн, С. (ноябрь 1987 г.). «Формирование и размеры кометного облака Солнечной системы». Астрономический журнал . 94 : 1330. Бибкод : 1987AJ.....94.1330D. дои : 10.1086/114571 . ISSN  0004-6256.
  28. ^ Джексон, Алан П.; Тамайо, Дэниел; Хаммонд, Ной; Али-Диб, Мохамад; Рейн, Ханно (21 июля 2018 г.). «Выброс каменистого и ледяного материала из двойных звездных систем: значение для происхождения и состава 1I/'Оумуамуа». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 478 (1): L49–L53. arXiv : 1712.04435 . Бибкод : 2018MNRAS.478L..49J. дои : 10.1093/mnrasl/sly033 . ISSN  1745-3925. S2CID  102489895.
  29. ^ Халлатт, Тим; Вигерт, Пол (2020). «Динамика межзвездных астероидов и комет в Галактике: оценка местных областей-кандидатов на источники 1I/'Оумуамуа и 2I/Борисов». Астрономический журнал . 159 (4): 147. arXiv : 1911.02473 . Бибкод : 2020AJ....159..147H. дои : 10.3847/1538-3881/ab7336 . S2CID  207772669.
  30. ^ Болин, Брайс Т.; Лиссе, Кэри М.; Касливал, манси М.; Куимби, Роберт; Тан, Ханджи; Коппервит, Крис; Линь, Чжун-И; Морбиделли, Алессандро; Бауэр, Джеймс; Бердж, Кевин Б.; Кофлин, Майкл (2020). «Характеристика ядра, морфологии и активности межзвездной кометы 2I/Борисова по данным оптического и ближнего инфракрасного роста, наблюдения Апач-Пойнт, IRTF, ZTF и Кека». Астрономический журнал . 160 (1): 26. arXiv : 1910.14004 . Бибкод : 2020AJ....160...26B. дои : 10.3847/1538-3881/ab9305 . S2CID  204960829.
  31. ^ Мажино, Франсуа; Лекавелье де Этанг, Ален (28 апреля 2022 г.). «Открытие 30 экзокомет в молодой планетной системе». ЦНРС . Проверено 14 мая 2022 г.
  32. ^ Кайаццо, Илария; Хейл, Джереми С. (11 августа 2017 г.). «Загрязнение белых карликов возмущенными экзокометами». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 469 (3): 2750–2759. arXiv : 1702.07682 . Бибкод : 2017MNRAS.469.2750C. дои : 10.1093/mnras/stx1036 . ISSN  0035-8711. S2CID  119482670.
  33. ^ Стоун, Николас; Мецгер, Брайан Д.; Леб, Авраам (21 марта 2015 г.). «Испарение и аккреция внесолнечных комет после ударов белых карликов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 448 (1): 188–206. arXiv : 1404.3213 . Бибкод : 2015MNRAS.448..188S. дои : 10.1093/mnras/stu2718 . ISSN  0035-8711. S2CID  118616060.
  34. ^ Цукерман, Б.; Кестер, Д.; Рид, Индиана; Хюнш, М. (10 сентября 2003 г.). «Металлические линии в DA White Dwarfs*». Астрофизический журнал . 596 (1): 477. Бибкод : 2003ApJ...596..477Z. дои : 10.1086/377492 . ISSN  0004-637X.
  35. ^ ab «Хаббл находит старшего брата кометы Галлея, разорванного белым карликом» . www.spacetelescope.org . Проверено 27 декабря 2019 г.
  36. ^ Сюй (许偲艺), С.; Цукерман, Б.; Дюфур, П.; Янг, ЭД; Кляйн, Б.; Юра, М. (09.02.2017). «Химический состав внесолнечного объекта пояса Койпера». Астрофизический журнал . 836 (1): Л7. arXiv : 1702.02868 . Бибкод : 2017ApJ...836L...7X. дои : 10.3847/2041-8213/836/1/l7 . ISSN  2041-8213. S2CID  39461293.
  37. ^ «Спитцер НАСА обнаружил возможную кометную пыль вокруг Мертвой звезды» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 27 декабря 2019 г.
  38. ^ Цукерман, Б.; Сон, Инсок (2012). «Газовый околозвездный диск возрастом 40 млн лет на высоте 49 Кита: массивные кометные облака, богатые СО, у молодых звезд А-типа». Астрофизический журнал . 758 (2): 77. arXiv : 1207.1747 . Бибкод : 2012ApJ...758...77Z. дои : 10.1088/0004-637X/758/2/77. S2CID  119198485.
  39. ^ "Экзокометы, падающие в молодую звезду (впечатление художника)" . www.spacetelescope.org . Проверено 12 января 2017 г.

Внешние ссылки

Найдите Экзокомету в Викисловаре, бесплатном словаре.