אסטרונומים מגלים שלא רק שיש מגוון רחב של כוכבי לכת חיצוניים שונים, אלא שישנם גם סוגים שונים של מערכות פלנטאריות. "אנחנו כבר לא בקנזס ככל שמגיעים למערכות סולאריות", אמרה ברברה מקדונלד מהמצפה הכוכב מקדונלד באוניברסיטת טקסס, בישיבת האגודה האמריקאית לאסטרונומיה במיאמי, פלורידה היום. "הדבר המרגש הוא, שמצאנו מערכת רב-פלנטרית אחרת שלא דומה כלל לשלנו."
מבט מקרוב על מערכת אנדרומדה של אופסילון עם טלסקופ החלל האבל, טלסקופ הובי-אברלי וטלסקופים קרקעיים אחרים מציג מערכת מטלטלת בה כוכבי לכת יוצאים מהטייה ויש להם מסלול נוטה ביותר. האסטרונומים גם מצאו כוכב לכת אחר, וגם כוכב אחר - זו ככל הנראה מערכת כוכבים בינארית.
אפילו עם מסלולו הנטוי של פלוטו, מערכת השמש שלנו נראית כמו אוקיינוס של רוגע לעומת אופסילון אנדרומדה.
מקדונלד אמר כי הממצאים המפתיעים הללו ישפיעו על התיאוריות לגבי התפתחות מערכות רב-פלנטות, והיא מראה כי אירועים אלימים מסוימים עלולים להפריע למסלולי כוכבי הלכת לאחר שנוצרה מערכת פלנטרית.
"הממצאים גורסים שמחקרים עתידיים על מערכות אקסופלאנריות יהיו מורכבים יותר", אמרה. "אסטרונומים אינם יכולים עוד להניח שכל כוכבי הלכת מקיפים את כוכב האם שלהם במטוס יחיד." אומרת ברברה מקארתור מאוניברסיטת טקסס במצפה המקדונלד של אוסטין.
בדומה לשמש שלנו במאפייניה, Upsilon Andromedae שוכן במרחק של 44 שנות אור משם. הוא קצת יותר צעיר, מאסיבי יותר ובוהק יותר מהשמש. במשך קצת יותר מעשור ידעו אסטרונומים כי שלושה כוכבי לכת מסוג יופיטר מקיפים את הכוכב הצהוב-לבן Upsilon Andromedae.
אך לאחר למעלה מאלף תצפיות משולבות, מקדונלד וצוותה חשפו רמזים לכך שכוכב לכת, ה ', מקיף את הכוכב הרבה יותר רחוק. הם גם הצליחו לקבוע את ההמונים המדויקים של שניים משלושת כוכבי הלכת הידועים בעבר, Upsilon Andromedae c ו- d. עם זאת, הרבה יותר מדהים הוא שלא כל כוכבי הלכת מקיפים את הכוכב הזה באותו מטוס. מסלולי כוכבי הלכת c ו- d נוטים ב -30 מעלות ביחס זה לזה. מחקר זה מציין את הפעם הראשונה שנמדד "הנטייה ההדדית" של שני כוכבי לכת המקיפים כוכב אחר.
"ככל הנראה, ל- Upsilon Andromedae היה תהליך היווצרות זהה לזה של מערכת השמש שלנו, אם כי היו יכולים להיות הבדלים בהיווצרות המאוחרת שזרעה את ההתפתחות השונה הזו," אמר מקארתור. "הנחת המוצא של האבולוציה הפלנטרית עד כה הייתה שמערכות פלנטאריות נוצרות בדיסק ונשארות מישוריות יחסית, כמו המערכת שלנו, אבל עכשיו מדדנו זווית משמעותית בין כוכבי הלכת האלה שמצביעה על כך שלא תמיד זה המצב. "
עד כה הייתה החוכמה המקובלת שענן גז גדול מתמוטט ליצירת כוכב, וכוכבי לכת הם תוצר לוואי טבעי של חומר שנשאר ויוצר דיסק. במערכת השמש שלנו יש מאובן של אירוע היצירה הזה מכיוון שכל שמונת כוכבי הלכת העיקריים סובבים כמעט באותו המטוס. כוכבי הלכת הגמדים החיצוניים ביותר כמו פלוטו נמצאים במסלולי שיפוע, אך אלה עברו שינוי בכוח המשיכה של נפטון ואינם מוטבעים עמוק בתוך שדה הכבידה של השמש.
אז מה הפיל את מערכת אנדרומיידה של Upsilon?
"האפשרויות כוללות אינטראקציות המתרחשות מהגירה פנימית של כוכבי לכת, פליטת כוכבי לכת אחרים מהמערכת דרך פיזור כוכבי לכת, או שיבוש מכוכב הלוויה הבינארי של כוכב האם, Upsilon Andromedae B," אמר מקארתור.
לחלופין, הכוכב המלווה - ננס אדום פחות מסיבי ועמום בהרבה מהשמש - יכול להיות האשם. הוא.
חבר הצוות פריץ בנדיקט, "אין לנו מושג מה מסלולו." "זה יכול להיות מאוד אקסצנטרי. אולי זה ממש קרוב מדי פעם. זה עלול לקחת 10,000 שנים. " מעבר קרוב כזה של הכוכב המשני יכול היה לפגוע בכבידה במסלולי כוכבי הלכת. "
שני סוגי הנתונים השונים ששולבו במחקר זה היו אסטרומטריה מטלסקופ החלל האבל ומהירות רדיאלית מטלסקופים מבוססי קרקע.
אסטרומטריה היא מדידת עמדות ותנועות של גופים שמימיים. הקבוצה של מקארתור השתמשה באחד מחיישני ההנחיה בסדר (FGS) בטלסקופ האבל למשימה. ה- FGS מדויקים עד כדי כך שהם יכולים למדוד את רוחב הרבע בדנבר מנקודת התצפית של מיאמי. היה זה בדיוק הדיוק הזה ששימש כדי להתחקות אחר תנועת הכוכב בשמיים הנגרמים כתוצאה מכוכבי הלכת הסובבים אותו - ולא נראו.
מהירות רדיאלית מבצעת מדידות של תנועת הכוכב בשמיים לעבר כדור הארץ ומחוצה לו. מדידות אלה נעשו במשך 14 שנים באמצעות טלסקופים מבוססי קרקע, כולל שניים במצפה הכוכבים מקדונלד ואחרים במצפה הכוכבים ליק, הוט פרובנס ו Whipple. המהירות הרדיאלית מספקת קו בסיס ארוך של תצפיות יסוד, שאפשרה את תצפיות האבל הקצרות יותר, אך מדויקות ומלאות יותר, כדי להגדיר טוב יותר את תנועות המסלול.
העובדה שהצוות קבע את הנטייה המסלולית של כוכבי הלכת c ו- d אפשרה להם לחשב את ההמונים המדויקים של שני כוכבי הלכת. המידע החדש אמר לנו כי יש לשנות את השקפתנו לגבי כוכב הלכת כבד יותר. מסות מינימום קודמות לכוכבי הלכת שניתנו על ידי מחקרי מהירות רדיאלית הציבו את המסה המינימלית לכוכב c ב 2 יופיטרים ולכוכב ד ב 4 צדק. ההמונים החדשים והמדויקים, שנמצאו על ידי אסטרומטריה הם 14 יופיטרים לכוכב c ו- 10 יופיטרים לכוכב ד.
"נתוני האבל מראים כי המהירות הרדיאלית אינה כל הסיפור", אמר בנדיקט. "העובדה שהפלנטות אכן התהפכו במסה הייתה ממש חמודה."
הכוכב הרביעי נמצא כה רחוק, עד שהאות שלו אינו חושף את עקמומתו של מסלולו.
14 השנים של המידע המהיר הרדיאלי שנערך על ידי הצוות חשף רמזים לכך שכוכב לכת רביעי ארוך-תקופה עשוי לעבור מסלול מעבר לשלושה הידועים כיום. יש רק רמזים לגבי הפלנטה ההיא מכיוון שהוא כל כך רחוק שהאות שהוא יוצר עדיין לא חושף את העקמומיות של מסלול. חלק נוסף שחסר בפאזל הוא הנטייה של כוכב הלכת הפנימי ביותר, ב, אשר ידרוש אסטרומטריה מדויקת פי אלף יותר מזו של האבל, מטרה שתושג על ידי משימת חלל עתידית המותאמת לאינטרפרומטריה.
מקורות: HubbleSite, מסיבת העיתונאים של AAS
