Новый взгляд на загадки образования планет

Обнаруженная в 2008 году обсерваторией Кека и обсерваторией Gemini, которые расположены на Гавайях, звездная система HR 8799 расположена в 129 световых годах от нас и имеет четыре супер-Юпитера, каждая из которых массивнее Юпитера. HR 8799 - одна из первых планетных систем, сфотографированных непосредственно в телескоп.

Но ни один из периодов вращения планет HR 8799 или скорости вращения не был измерен - и, фактически, скорость вращения (которая переводится в продолжительность дня на планете) измерена только для нескольких тысяч экзопланет, открытых на данный момент.

Этот прорыв стал возможным благодаря научно-технической группе под руководством обсерватории Калтех и Кека, которая разработала инструмент под названием Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC). Введенный в эксплуатацию в период с 2018 по 2020 год, прибор может наблюдать с чрезвычайно высоким спектральным разрешением экзопланеты, изображения которых были ранее получены. KPIC обеспечивает разрешение, достаточное для определения скорости вращения планет.

Исследование о результатах было принято к публикации в The Astronomical Journal. Работа представляет собой первые научные результаты KPIC.

Исследование показало, что минимальные скорости вращения двух планет HR 8799, известных как HR 8799 d и HR 8799 e, составляют 10,1 км/с и 15 км/с соответственно. Это означает, что продолжительность дня может составлять от трех до 24 часов, как на Земле, в зависимости от наклона планет, который в настоящее время не определен. Для контекста, скорость вращения Юпитера около 12,7 км/с, а один день на Юпитере длится почти 10 часов.

Команда также смогла ограничить вращение третьей планеты, HR 8799 c, верхним пределом менее 14 км/с. Скорость вращения четвертой планеты, HR 8799 b, не может быть окончательно определена.

Знание скорости вращения планет дает важные подсказки относительно того, как они образовались.

«С помощью KPIC мы смогли получить наблюдения с самым высоким спектральным разрешением, когда-либо проводившиеся для экзопланет HR 8799», - говорит Джейсон Ван, ведущий автор исследования. «Это позволяет нам изучать их с большей степенью детализации и открывает ключ к более глубокому пониманию не только того, как сформировались эти четыре планеты, но и того, как газовые гиганты в целом развиваются во Вселенной».