| GJ 504b | |
|---|---|
| exoplanet | |
| GJ 504 og GJ 504 b. Kombination af billeder taget med Subaru-teleskopet i to områder af det nære infrarøde område. Orange angiver stråling med en bølgelængde på omkring 1,6 mikron, og blå - omkring 1,2 mikron (billeder taget i henholdsvis maj 2011 og april 2012) | |
| forældrestjerne | |
| Stjerne | 59 Jomfruen |
| Konstellation | Jomfruen |
| højre opstigning ( α ) | 13 t 16 m 47,0 s |
| deklination ( δ ) | +09° 25′ 27″ |
| Tilsyneladende størrelse ( m V ) | 5,191 ± 0,005 [1] |
| Afstand |
57,27 ± 0,26 St. år (17,56 ± 0,08 [2] pc ) |
| Spektral klasse | G0V [2] |
| Vægt ( m ) |
1,22 ± 0,08 [2] , 1,16 ± 0,05 [1] M ☉ |
| Radius ( r ) | 1,36 ± 0,04 [1] R ☉ |
| Temperatur ( T ) | 6205 ± 20 [3] K |
| Alder |
0,160+0,35 -0,06[2] , 4,5+2,0 -1,5[1] eller 2.5+1,0 -0,7[3] milliarder år |
| Observeret position i forhold til stjernen Epoken 2012 12. april |
|
| Vinkelafstand ( ρ ) | 2487 ± 8 tusindedele af et sekund |
| Positionsvinkel ( θ ) | 326,54 ± 0,18° |
| Projektionsafstand( d ) på billedplanet |
43,5 a. e. |
| Orbitale elementer | |
| Orbital æra | 12. april 2012 |
| Positionsvinkel ( φ ) | 326,54 ± 0,18° |
| Hovedakse ( a ) | 6 507 507 375 450 m [5] [6] |
| fysiske egenskaber | |
| Vægt ( m ) |
4.0+4,5 -1,0[2] eller 20-30 [4] M J |
| Radius( r ) | 0,96±0,07 [4 ] RJ |
| Fremskynde St. efterår ( g ) |
50-200 [2] , < 60 [4] g |
| Temperatur ( T ) | 544±10 [4] K |
| Åbningsinformation | |
| åbningsdato | 2013 |
| Opdager(e) | Masayuki Kutsuhara og andre. |
| Detektionsmetode | direkte observation |
| Sted for opdagelse | " Subaru ", Mauna Kea , Hawaii , USA |
| åbningsstatus | Udgivet |
| Andre betegnelser | |
| 59 Jomfru f | |
| Oplysninger i Wikidata ? | |
GJ 504 b er en exoplanet ( gaskæmpe ) eller brun dværg [3] i stjernebilledet Jomfruen i en afstand af 57 lysår fra Jorden. Baner omkring stjernen 59 Jomfruen ( GJ 504 ) [7] , som er en analog til Solen. Objektet blev opdaget i 2011 ved direkte observation på Subaru , et 8,2 meter teleskop ejet af Japans National Astronomical Observatory og placeret på Mauna Kea , Hawaii (opdagelsen blev offentliggjort i 2013). Hvis GJ 504 b er en planet, er den (fra 2016) den koldeste og en af de mindste exoplaneter opdaget ved direkte observation [4] [8] .
Objektet blev opdaget under implementeringen af programmet "Strategiske undersøgelser af exoplaneter og diske ved hjælp af Subaru " ( SEEDS ). Dette er et program til at skyde flere hundrede nærliggende stjerner for at søge efter exoplaneter, protoplanetariske skiver eller restskiver , som begyndte i 2009 og varede omkring 5 år. Observationerne blev foretaget ved hjælp af adaptiv optik , hvilket øger opløsningen markant .
Opdagelsen blev gjort af et hold astronomer ledet af Masayuki Kutsuhara fra University of Tokyo fra billeder taget den 26. marts 2011. For at verificere objektets gravitationsforbindelse med stjernen 59 Jomfruen observerede opdagerne dem i mere end et år (indtil maj 2012). Objektets bevægelsesparametre bekræftede dets cirkulation omkring denne stjerne [2] .
I februar 2013 indsendte forskerne et papir om opdagelsen til The Astrophysical Journal , og det blev offentliggjort i september 2013 [2] .
Afstanden af GJ 504 b fra moderstjernen i projektionen på himmelkuglen er 43,5 astronomiske enheder [2] , hvilket er omkring 8 gange større end fra Solen til Jupiter (den faktiske afstand i rummet kan være endnu større). En sådan fjernhed af gaskæmpen fra moderstjernen er vanskelig at forklare ved hjælp af eksisterende modeller for planetdannelse , som allerede blev bemærket af opdagerne [2] [9] .
Ifølge den mest anerkendte [9] model for dannelsen af gasformige planeter , kernetilvækstmodellen , dannes planetens stenede kerne først af planetesimaler . Når den når omkring 10 jordmasser, begynder hurtig gastilvækst på den fra den protoplanetariske skive. Denne model forklarer godt udseendet af planeter i afstande på ikke mere end 30 astronomiske enheder fra stjernen [2] [9] . En anden model for planetarisk dannelse, gravitationel ustabilitetsmodel , tillader massive planeter at dannes på store afstande, men det er stadig uklart, hvordan GJ 504 b undgik tilgangen til en stjerne forudsagt af teori eller udstødning fra systemet [2] .
Forælderstjernens alder blev estimeret af opdagerne af planeten (ved rotationshastighed og kromosfærisk aktivitet) til 160+350
−60millioner år; det antages, at alderen på GJ 504 b er omtrent den samme. Hvis sidstnævnte er en planet, er det (på tidspunktet for dens opdagelse) den ældste exoplanet, der nogensinde er fotograferet [2] . I 2015 blev et endnu større skøn over stjernens alder offentliggjort - 4,5+2,0
-1,5milliard år [1] , og i 2017 - 2,5+1,0
-0,7milliarder år [3] .
Opdagerne estimerede massen af GJ 504 b til 4,0+4,5
-1,0massen af Jupiter (i dette tilfælde er det en af de mindst massive exoplaneter, der er fotograferet) [2] [8] . Dog afhænger skønnet af massen af den accepterede værdi af alder; den nævnte værdi fra arbejdet i 2015 fører til en masse på 20-30 masser af Jupiter, og i dette tilfælde er objektet ikke længere en planet, men en brun dværg [1] [4] [3] . Objektets radius er ifølge arbejdet fra 2016 0,96 ± 0,07 af Jupiters radius [4] .
På grund af afstanden fra moderstjernen modtager objektet næsten ingen varme, men på grund af den energi, der er tilbage siden dannelsen, har det en betydelig effektiv temperatur : 544±10 K (271±10 °C) [4] . Ved en sådan temperatur er ingen terrestriske organismer, inklusive termofile , i stand til at overleve . Dette er dog mindre end alle tidligere fotograferede kæmpeplaneter [2] . Hvis GJ 504 b er en planet, er det den første fotograferede exoplanet af spektraltype T (de tidligere fotograferede er klasse L) [4] . Objektets bolometriske lysstyrke er 7×10 −7 solar (log(L bol /L ☉ ) = −6,13±0,03 ) [4] .
I den nære infrarøde region af objektets spektrum er andelen af kortbølget stråling højere end den for tidligere fotograferede exoplaneter (stråling er mere "blå", farveindeks J − H = −0,23 ). Dette kan skyldes mindre uklarhed i atmosfæren [2] , selvom der stadig observeres nogle tegn på uklarhed [4] . Det er kendt, at atmosfæren hos gasgiganter og brune dværge faktisk bliver ryddet for skyer, når de køler ned til omkring 1200 K [4] (hvilket svarer til overgangen fra klasse L til klasse T) [10] .
Med afkølingen af sådanne genstande og forsvinden af deres skyer opstår stærke absorptionsbånd af metan i deres spektrum [10] . For at opdage dem lavede et hold astronomer nye infrarøde observationer af GJ 504 b og genanalyserede gamle data. Objektets lysstyrke blev målt i de infrarøde fotometriske bånd J, H , Ks , CH4S og CH4L . CH 4 L -båndet , der dækker bølgelængder på 1.643-1.788 μm, ligger i området for absorption af stråling af metan, mens det nærliggende CH 4 S (1.486-1.628 μm) er udenfor det. Det viste sig, at i CH 4 L -båndet er objektet slet ikke synligt ( størrelse >20,62m ), mens størrelsesordenen i de resterende bånd er 19,4-20,0m . Der er således en stærk absorption af metan i spektret af GJ 504 b [10] [11] . Dette blev bekræftet af efterfølgende observationer [4] .