Exocomet - Exocomet

(NASA; koncepce umělce).
An exocometnebo extrasolární kometa, je kometa mimo Sluneční Soustava, který zahrnuje darebácké komety a komety, které obíhají hvězdy jiné než slunce. První exocomety byly detekovány v roce 1987[1][2] kolem Beta Pictoris, velmi mladý Hvězda hlavní sekvence typu A.. Nyní existuje (k únoru 2019) celkem 27 hvězd, kolem kterých byly pozorovány nebo existuje podezření na exocomety.[3][4][5][6][7]
Většina objevených exokomometálních systémů (Beta Pictoris, HR 10,[8] 51 Ophiuchi, HR 2174,[9] 49 Ceti, 5 Vulpeculae, 2 Andromedae, HD 21620, HD 42111, HD 110411,[10][11] HD 172555,[12] HD 24966, HD 38056, HD 79469 a HD 225200[3]) jsou velmi mladí Hvězdy typu A.. Relativní stará skořápková hvězda Phi Leonis ukazuje důkazy o exocometech ve spektru[13] a kolem staré hvězdy typu F2V byla detekována kometární aktivita Eta Corvi.[4] V roce 2018 byly objeveny tranzitní exocomety Hvězdy typu F. pomocí dat z Keplerův vesmírný dalekohled.[6]
Pozorování komet, a zejména exocomet, zlepšují naše chápání formování planety. Ve standardním modelu formování planety akrecí skutečně planety jsou výsledkem aglomerace planetesimals, samy o sobě tvořené koalescencí prachu z protoplanetární disk obklopující hvězdu krátce po jejím vzniku. Komety jsou tedy zbytky planetesimálů bohatých na těkavé látky, které zůstaly v planetárním systému, aniž by byly začleněny do planet. Jsou považována za fosilní tělesa, která viděla fyzikální a chemické podmínky převládající v době vzniku planety.[Citace je zapotřebí ]
Výzkum exocometů by mohl poskytnout odpovědi na základní otázky minulosti sluneční soustavy a vývoje prostředí podporujícího život. Vědci mohou vyšetřovat přepravu voda, kyanidy, sulfidy a pre-biotické molekuly na exoplanety masy Země pomocí exocometů.[14][15]
Nomenklatura
Vědecký termín exocometu je Falling Evaporating Body (FEB).[6] Poprvé byl použit termín Odpařující se tělící těla (EIB),[16] ale nakonec byl termín FEB převzat z modelu „Falling Evaporating Bodies“[17] nebo scénář Falling Evaporating Body (FEB).[18]
Pozorování
Exocomety mohou být detekovány pomocí spektroskopie jak procházejí hostitelskými hvězdami. Tranzity exocometů, jako tranzity z exoplanety, vyrábět variace v světlo obdržel od hvězda. Změny jsou pozorovány v absorpční linie hvězdného spektra: zákryt hvězdy plynným mrakem přicházejícím z exokomety produkuje další absorpční vlastnosti nad rámec těch, které jsou v této hvězdě běžně vidět, jako jsou vlastnosti pozorované v ionizovaném vápník řádky. Když se kometa dostává dostatečně blízko ke hvězdě, kometární plyn se vyvíjí z odpařování těkavých ledů a prachu. Absorpční čáry hvězdy hostující exocomety představují vedle stabilní složky jednu nebo několik proměnných s červeným posunem komponenty. Variabilní složky se mění v krátkodobém měřítku jedné hodiny. Variabilní složka představuje exocomety. Exocomet padá směrem ke hvězdě a jakákoli absorpční linie produkovaná odpařováním exocomety je červeně posunuta ve srovnání s absorpční linií hvězdy.[8]
Připomínky HR 10 s PIONIER (VLTI) a 32 let pozorování radiální rychlosti odhalilo, že se tento kandidát na hostitele exocometu ukázal jako binární hvězda přičemž každá hvězda je obklopena obvodovou skořápkou. Tento nový výsledek může vysvětlit variabilní spektrální čáry bez exocometů. Studie poukazuje na to, že 50% hvězd typu A by mohlo být v budoucnu rozděleno na binární soubory a více systémů s variabilními spektrálními čarami připisovanými exocometům by se mohlo ukázat jako binární soubory.[19]
Tranzitující Exocomety byly poprvé detekovány kolem KIC 3542116 a možná KIC 11084727 skupinou občanští vědci a profesionální astronomové. The Keplerova mise detekovány asymetrické poklesy kolem KIC 3542116, hvězdy typu F2V, které jsou v souladu s modely tranzitujících exocometů. Poklesy našel jeden z autorů, a Lovci planet účastník vizuální prohlídky po dobu 5 měsíců celého Q1-Q17 Kepler archiv světelné křivky zahrnující 201250 cílových hvězd.[6][20] TESS pozoroval tranzity exocometů kolem Beta Pictoris.[21] Tvar poklesu způsobený tranzitující exocometem je modelován jako velmi specifický tvar „zaobleného trojúhelníku“ a lze jej odlišit od většiny tranzitující exoplanety.[22][23] Tranzující exocomet kolem HD 182952 (KIC 8027456) je první exocomet nalezený v automatizovaném vyhledávání tranzitujících exocometů.[7] Nepravidelné stmívání kolem KIC 8462852[5] byly interpretovány jako exocomety, ale tvar poklesů se liší od objevených tranzitů exocometů.[21]
Během formování Oortova mraku planetárními poruchami, hvězdnými střetnutími a galaktickým přílivem může být kometa vyhozena a opustit sluneční soustavu.[24] Binární systémy jsou dalším možným zdrojem vymrštěných exocometů.[25] Tyto vysunuté exocomety patří do mezihvězdné komety a lze je přímo pozorovat, pokud vstoupí do sluneční soustavy.[26][27]
Nepřímé důkazy o exocometech
Exocomety jsou navrhovány jako jeden zdroj znečištění bílými trpaslíky. Poté, co se z hvězdy z hlavní sekvence stane obří hvězda, ztratí hmotu. Planetesimals v analogii sluneční Oortův mrak může směřovat k vnitřnímu hvězdnému systému. To je důsledek hromadné ztráty během Fáze AGB.[28] Z obří hvězdy se nakonec stane bílý trpaslík a exokometa, která se příliš přiblíží k bílému trpaslíkovi, sublimuje nebo příliv narušen gravitací bílého trpaslíka. Tím se vytvoří bílý prach kolem bílého trpaslíka, který je měřitelný v infračervených vlnových délkách.[29] Materiál může být nahromaděn bílým trpaslíkem a znečišťovat atmosféru. Toto znečištění se objevuje ve spektrech bílého trpaslíka jako kovové linky.[30] V roce 2017 studie dospěla k závěru, že spektrální čáry u bílého trpaslíka WD 1425 + 540 jsou přičítány narůstání a Kuiperův pás analogový. Objekty Kuiperova pásu jsou ledová tělesa ve sluneční soustavě, která se někdy stávají kometami.[31][32] Prachový materiál kolem bílého trpaslíka G 29-38 byl také přičítán exocometu.[33]
Kolem plynný mrak 49 Ceti bylo přičítáno srážkám komet v tom planetární systém.[34]
Galerie
Mezihvězdný objekt „Oumuamua opuštění Sluneční Soustava (koncept umělce) (animace )
Video - dojem umělce z exocomet obíhajících kolem hvězdy Beta Pictoris.
Umělecký dojem, že exocomet spadl do bílého trpaslíka WD 1425 + 540.[31]
Umělcova koncepce mraku rozpadajících se exocometů kolem KIC 8462852 (Mourovatá hvězda ).
Viz také
- Exomoon - Jakýkoli měsíc za sluneční soustavou
- Exoplaneta - Jakákoli planeta mimo sluneční soustavu
- Mezihvězdný objekt - Astronomický objekt není gravitačně vázán na hvězdu
- Keplerův vesmírný dalekohled - desátá mise programu Discovery; optický vesmírný dalekohled pro exoplanetologii
- Seznam hvězd, které se zvláštně stmívají - Hvězdy, které se zvláštním způsobem stmívají
- Rogue planet - Objekt planetární hmotnosti, který obíhá přímo galaxii
- 2I / Borisov - Mezihvězdná kometa procházející sluneční soustavou, objevená v roce 2019
Reference
- ^ Ferlet, R .; Vidal-Madjar, A. & Hobbs, L. M. (1987). „Bastorový disk Beta Pictoris. V - Časové variace čáry CA II-K“. Astronomie a astrofyzika. 185: 267–270. Bibcode:1987A & A ... 185..267F.
- ^ Beust, H .; Lagrange-Henri, A.M .; Vidal-Madjar, A .; Ferlet, R. (1990). "Beta Pictoris cirkumstelární disk. X - Numerické simulace pádu odpařujících se těl". Astronomie a astrofyzika. 236: 202–216. Bibcode:1990A & A ... 236..202B.
- ^ A b Welsh, Barry Y .; Montgomery, Sharon L. (únor 2018). "Další detekce exokomet absorbující plyn kolem hvězd typu jižní polokoule A se známými disky trosek". MNRAS. 474 (2): 1515–1525. Bibcode:2018MNRAS.474.1515W. doi:10.1093 / mnras / stx2800. ISSN 0035-8711.
- ^ A b Welsh, Barry; Montgomery, Sharon L. (leden 2019). „Aktivita podobná kometě v kotouči hvězdného úlomku obklopujícího hvězdu F2V starou 1,4 HD HD 109085“. AAS. 233: 340.06. Bibcode:2019AAS ... 23334006W.
- ^ A b Boyajian, T. S.; et al. (Duben 2016). „Lovci planet IX. KIC 8462852 - kde je tok?“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 457 (4): 3988–4004. arXiv:1509.03622. Bibcode:2016MNRAS.457.3988B. doi:10.1093 / mnras / stw218. S2CID 54859232.
- ^ A b C d Rappaport, S .; Vanderburg, A .; Jacobs, T .; LaCourse, D .; Jenkins, J .; Kraus, A .; Rizzuto, A .; Latham, D. W .; Bieryla, A .; Lazarevic, M .; Schmitt, A. (2018-02-21). „Pravděpodobně tranzitní exokety detekovány Keplerem“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 474 (2): 1453–1468. arXiv:1708.06069. Bibcode:2018MNRAS.474.1453R. doi:10.1093 / mnras / stx2735. ISSN 0035-8711. PMC 5943639. PMID 29755143.
- ^ A b Kennedy, Grant M .; Doufám, Greg; Hodgkin, Simon T .; Wyatt, Mark C. (2019-02-01). Msgstr "Automatizované vyhledávání tranzitujících exocometů". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 482 (4): 5587–5596. arXiv:1811.03102. Bibcode:2019MNRAS.482.5587K. doi:10.1093 / mnras / sty3049. ISSN 0035-8711. S2CID 53691133.
- ^ A b Lagrange-Henri, A. M .; Beust, H .; Ferlet, R .; Vidal-Madjar, A. & Hobbs, L. M. (1990). „HR 10 - nová hvězda podobná Beta Pictoris?“. Astronomie a astrofyzika. 227: L13 – L16. Bibcode:1990A & A ... 227L..13L.
- ^ Lecavelier Des Etangs, A .; et al. (1997). „Pozorování HST-GHRS kandidátských β Pictorisových cirkulárních plynových disků“. Astronomie a astrofyzika. 325: 228–236. Bibcode:1997A & A ... 325..228L.
- ^ Welsh, B. Y .; Montgomery, S. (2013). „Circumstellar Gas-Disk Variability Around A-Type Stars: The Detection of Exocomets?“. Publikace Astronomické společnosti Pacifiku. 125 (929): 759–774. Bibcode:2013PASP..125..759W. doi:10.1086/671757.
- ^ "'Společné exocomety napříč Mléčnou dráhou ". ProfoundSpace.org. 7. ledna 2013. Archivovány od originál dne 16. září 2014. Citováno 8. ledna 2013.
- ^ Kiefer, F .; Lecavelier Des Etangs, A .; et al. (2014). "Exokomety v cirkulárním plynovém disku HD 172555". Astronomie a astrofyzika. 561: L10. arXiv:1401.1365. Bibcode:2014A & A ... 561L..10K. doi:10.1051/0004-6361/201323128. S2CID 118533377.
- ^ Eiroa, C .; Rebollido, I .; Montesinos, B .; Villaver, E .; Absil, O .; Henning, Th; Bayo, A .; Canovas, H .; Carmona, A .; Chen, Ch; Ertel, S. (2016-10-01). „Podpisy Exocometu kolem hvězdy A-shellu φ Leonis?“. Astronomie a astrofyzika. 594: L1. arXiv:1609.04263. Bibcode:2016A & A ... 594L ... 1E. doi:10.1051/0004-6361/201629514. ISSN 0004-6361. S2CID 41231308.
- ^ Cuntz, Manfred; Loibnegger, Birgit; Dvořák, Rudolf (30. 11. 2018). „Exokomety v systému 47 UMa: teoretické simulace včetně vodní dopravy“. Astronomický deník. 156 (6): 290. arXiv:1811.09579. Bibcode:2018AJ .... 156..290C. doi:10,3847 / 1538-3881 / aaeac7. ISSN 1538-3881. S2CID 118921188.
- ^ Matrà, Luca; Kral, Quentin; Su, Kate; Brandeker, Alexis; Dent, William; Gašpar, Andras; Kennedy, Grant; Marino, Sebastian; Öberg, Karin; Roberge, Aki; Wilner, David (04.04.2019). "Exocometary Science". Bulletin of American Astronomical Society. 51 (3): 391. arXiv:1904.02715. Bibcode:2019BAAS ... 51c.391M.
- ^ Lagrange-Henri, A. M .; Gosset, E .; Beust, H .; Ferlet, R .; Vidal-Madjar, A. (říjen 1992). „Beta Pictoris cirkumstelární disk. XIII. Přehled variabilních linií CA II“. Astronomie a astrofyzika. 264: 637–653. Bibcode:1992A & A ... 264..637L. ISSN 0004-6361.
- ^ Beust, H. (1994). „β Pictoris: Model„ Padající odpařující se těla “. CDDP. 10: 35. Bibcode:1994cddp.conf ... 35B.
- ^ Vidal-Madjar, A .; Lagrange-Henri, A.-M .; Feldman, P. D .; Beust, H .; Lissauer, J. J .; Deleuil, M .; Ferlet, R .; Gry, C .; Hobbs, L. M .; McGrath, M. A .; McPhate, J. B. (říjen 1994). „Pozorování HST-GHRS β Pictoris: další důkazy pro napadající komety“. Astronomie a astrofyzika. 290: 245–258. Bibcode:1994A & A ... 290..245V. ISSN 0004-6361.
- ^ Montesinos, B .; Eiroa, C .; Lillo-Box, J .; Rebollido, I .; Djupvik, A. A .; Absil, O .; Ertel, S .; Marion, L .; Kajava, J. J. E .; Redfield, S .; Isaacson, H .; Cánovas, H .; Meeus, G .; Mendigutía, I .; Mora, A .; Rivière-Marichalar, P .; Villaver, E .; Maldonado, J .; Henning, T. (září 2019). „HR 10: Binární soubor hlavní sekvence s obklopujícími obálkami kolem obou složek. Objev a analýza“. Astronomie a astrofyzika. 629: A19. arXiv:1907.12441. Bibcode:2019A & A ... 629A..19M. doi:10.1051/0004-6361/201936180. ISSN 0004-6361. S2CID 198967613.
- ^ EDT, Meghan Bartels Dne 30.10.17 ve 14:24 (2017-10-30). „Astronomové detekovali komety mimo naši sluneční soustavu vůbec poprvé“. Newsweek. Citováno 2019-11-12.
- ^ A b Zieba, S .; Zwintz, K .; Kenworthy, M. A .; Kennedy, G. M. (01.05.2019). "Přechodné exokomety detekované v širokopásmovém světle pomocí TESS v systému β Pictoris". Astronomie a astrofyzika. 625: L13. arXiv:1903.11071. Bibcode:2019A & A ... 625L..13Z. doi:10.1051/0004-6361/201935552. ISSN 0004-6361. S2CID 85529617.
- ^ Lecavelier Des Etangs, A .; Vidal-Madjar, A .; Burki, G .; Lamers, H. J. G. L. M .; Ferlet, R .; Nitschelm, C .; Sevre, F. (prosinec 1997). „Varianty světla Beta Pictoris. I. Planetární hypotéza“. Astronomie a astrofyzika. 328: 311. Bibcode:1997A & A ... 328..311L. ISSN 0004-6361.
- ^ Lecavelier Des Etangs, A .; Vidal-Madjar, A .; Ferlet, R. (21. prosince 1998). "Fotometrická hvězdná variace způsobená mimosolárními kometami". Astronomie a astrofyzika. 343: 916. arXiv:astro-ph / 9812381. Bibcode:1999A & A ... 343..916L. ISSN 0004-6361.
- ^ Duncan, M .; Quinn, T .; Tremaine, S. (listopad 1987). „Vznik a rozsah kometárního mraku sluneční soustavy“. AJ. 94: 1330. Bibcode:1987AJ ..... 94.1330D. doi:10.1086/114571. ISSN 0004-6256.
- ^ Jackson, Alan P .; Tamayo, Daniel; Hammond, Noah; Ali-Dib, Mohamad; Rein, Hanno (2018-07-21). "Vyhození kamenitého a ledového materiálu z binárních hvězdných systémů: důsledky pro původ a složení 1I / 'Oumuamua". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti: Dopisy. 478 (1): L49 – L53. arXiv:1712.04435. Bibcode:2018MNRAS.478L..49J. doi:10.1093 / mnrasl / sly033. ISSN 1745-3925. S2CID 102489895.
- ^ Hallatt, Tim; Wiegert, Paul (2020). „Dynamika mezihvězdných asteroidů a komet v galaxii: hodnocení regionů místních kandidátských zdrojů pro 1I / Oumuamua a 2I / Borisov“. Astronomický deník. 159 (4): 147. arXiv:1911.02473. Bibcode:2020AJ .... 159..147H. doi:10.3847 / 1538-3881 / ab7336. S2CID 207772669.
- ^ Bolin, Bryce T .; Lisse, Carey M .; Kasliwal, Mansi M .; Quimby, Robert; Tan, Hanjie; Copperwheat, Chris; Lin, Zhong-Yi; Morbidelli, Alessandro; Bauer, James; Burdge, Kevin B .; Coughlin, Michael (2020). "Charakterizace jádra, morfologie a aktivita mezihvězdné komety 2I / Borisov optickým a blízkým infračerveným růstem, pozorováním Apache Point, IRTF, ZTF a Keck". Astronomický deník. 160: 26. arXiv:1910.14004. doi:10.3847 / 1538-3881 / ab9305. S2CID 204960829.
- ^ Caiazzo, Ilaria; Heyl, Jeremy S. (11.08.2017). „Znečišťující bílí trpaslíci s narušenými exo-kometami“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 469 (3): 2750–2759. arXiv:1702.07682. Bibcode:2017MNRAS.469.2750C. doi:10.1093 / mnras / stx1036. ISSN 0035-8711. S2CID 119482670.
- ^ Kámen, Nicholas; Metzger, Brian D .; Loeb, Abraham (2015-03-21). "Odpařování a narůstání extrasolárních komet po kopaních bílých trpaslíků". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 448 (1): 188–206. arXiv:1404.3213. Bibcode:2015MNRAS.448..188S. doi:10.1093 / mnras / stu2718. ISSN 0035-8711. S2CID 118616060.
- ^ Zuckerman, B .; Koester, D .; Reid, I.N .; Hünsch, M. (10. 9. 2003). „Metal Lines in DA White Dwarfs *“. Astrofyzikální deník. 596 (1): 477. Bibcode:2003ApJ ... 596..477Z. doi:10.1086/377492. ISSN 0004-637X.
- ^ A b [email protected]. „Hubble najde velkého bratra Halleyovy komety roztrhaného bílým trpaslíkem“. www.spacetelescope.org. Citováno 2019-12-27.
- ^ Xu (许 偲 艺), S .; Zuckerman, B .; Dufour, P .; Young, E. D .; Klein, B .; Jura, M. (09.02.2017). „Chemické složení extrasolárního objektu Kuiperova pásu“. Astrofyzikální deník. 836 (1): L7. arXiv:1702.02868. Bibcode:2017ApJ ... 836L ... 7X. doi:10.3847 / 2041-8213 / 836/1 / l7. ISSN 2041-8213. S2CID 39461293.
- ^ „Spitzer NASA našel možný prach komety kolem mrtvé hvězdy“. NASA / JPL. Citováno 2019-12-27.
- ^ Zuckerman, B .; Song, Inseok (2012). „40 Myr Old Gaseous Circumstellar Disk at 49 Ceti: Massive CO-Rich Comet Clouds at Young A-Type Stars“. Astrofyzikální deník. 758 (2): 77. arXiv:1207.1747. Bibcode:2012ApJ ... 758 ... 77Z. doi:10.1088 / 0004-637X / 758/2/77. S2CID 119198485.
- ^ „Exocomety vrhající se do mladé hvězdy (umělecký dojem)“. www.spacetelescope.org. Citováno 12. ledna 2017.