V smeri ozvezdja Pegasus je približno 129 svetlobnih let od Zemlje razmeroma mlad zvezdni sistem HR 8799. Od leta 2008 so v tem sistemu odkrili štiri orbite eksoplanetov, ki so bili - poleg eksoplaneta Formalhaut b - prvi potrjeno s tehniko neposrednega slikanja. In sčasoma astronomi verjamejo, da so ti štirje planeti med seboj v resonanci.
V tem primeru štirje planeti krožijo nad svojo zvezdo z resonanco 1: 2: 4: 8, kar pomeni, da je orbitalno obdobje vsakega planeta v skoraj natančnem razmerju z ostalimi v sistemu. To je relativno edinstven pojav, ki je navdihnil Jason Wang - študent iz Berkeleyjeve veje NASA-jevega Nexusa za sistem znanosti o eksoplanetih (NExSS) - za pripravo videoposnetka, ki ponazarja njihov orbitalni ples.
Uporaba slik, ki jih je pridobil W.M. V opazovalnici Keck v sedmih letih Wangov video prikazuje pogled na te štiri eksoplanete v gibanju. Kot lahko vidite spodaj, je osrednja zvezda zatemnjena, tako da se lahko vidi svetloba, ki se odbija od njenih planetov. In čeprav ne kaže, da planeti dokončajo popolno orbitalno obdobje (ki bi trajalo desetletja in celo stoletja), lepo ponazarja resonanco med zvezdami štirimi planeti.
Kot je Jason Wang povedal za Space Magazine po e-pošti:
"Podatke je v sedmih letih z enega od 10-metrskih teleskopov Keck pridobila skupina astronomov (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman in Ben Zuckerman). Christian je zmanjšal vsako od sedmih epoh podatkov, da je ustvaril 7 okvirjev podatkov. Nato sem posnel film z interpolacijo gibanja, da interpoliram teh 7 kadrov v 100 kadrov, da dobim gladek video, da ne bi bil narezan (kot da bi jih lahko vsak mesec opazovali z Zemlje). "
Slike štirih eksoplanetov je prvotno posnel dr. Christian Marois iz Nacionalnega raziskovalnega sveta Kanadskega inštituta za astrofiziko Herzberg. Leta 2008 sta Marois in njegovi sodelavci odkrili prve tri planete HR 8799 - HR 8799 b, c in d - s tehniko neposrednega slikanja. Približno ob istem času je ekipa iz UC Berkeley napovedala odkritje Fomalhauta b, ki je uporabljalo tudi neposredno slikanje.
Vsi ti planeti so bili določeni za plinske velikane s podobno velikostjo in maso, ki so bili med 1,2 in 1,3 krat večji od Jupitra in od 7 do 10-kratne njegove mase. V času njihovega odkritja je veljalo, da je bil HR 8799 d najbližji planet svoji zvezdi na razdalji približno 27 astronomskih enot (AU) - drugi dve orbiti pa na razdaljah približno 42 oziroma 68 AU.
Šele zatem je ekipa spoznala, da so planete opazili že leta 1998. Takrat je bližnji infrardeči fotoaparat Hubble in večpredmetni spektrometer (NICMOS) pridobil svetlobo iz sistema, ki je nakazoval prisotnost planetov. Vendar to ni bilo jasno šele po namestitvi na novo razvite tehnike obdelave slik. Zato je "pred odkritje" ostalo neopaženo.
Nadaljnja opazovanja v letih 2009 in 2010 so razkrila obstoj četrtega planeta - HR 8799 e -, ki je imel orbito, ki ga je umeščala znotraj ostalih treh. Kljub temu je ta planet petnajstkrat bolj oddaljen od svoje zvezde, kot je Zemlja od Sonca, kar ima za posledico orbitalno obdobje približno 18.000 dni (49 let). Drugim je potrebno približno 112, 225 in 450 let, da opravijo orbito HR 8799.
Na koncu se je Wang odločil, da bo posnel video (ki ni bil njegov prvi), da bi ponazoril, kako vznemirljivo je lahko iskanje eksoplanetov. Kot je dejal:
"Ta algoritem za interpolacijo gibanja sem napisal za drug sistem eksoplanetov, Beta Pictoris b, kjer vidimo, da en planet na obrobni orbiti izgleda, kot da se potaplja v svojo zvezdo (dejansko kroži pred njim). Enako smo želeli storiti za HR 8799, da bi ta sistem zaživel in svoje navdušenje delil v eksoplanetih, ki neposredno slikajo. Mislim, da je povsem neverjetno, da imamo tehnologijo za gledanje drugih svetov v orbito drugih zvezd. "
Poleg tega video opozarja na zvezdni sistem, ki predstavlja nekaj edinstvenih priložnosti za raziskovanje eksoplanetov. Ker je bil HR 8799 prvi večplanetarni sistem z neposrednim slikanjem, pomeni, da lahko astronomi neposredno opazujejo orbite štirih planetov, opazujejo njihove dinamične interakcije in ugotovijo, kako so prišli do današnje konfiguracije.
Astronomi bodo lahko odnesli tudi spekter atmosfere teh planetov, da bi preučili njihovo sestavo, in primerjali to s plinskimi velikani našega osončja. In ker je sistem res precej mlad (star je le 40 milijonov let), nam lahko veliko pove o procesu tvorbe planetov. Nenazadnje bi lahko njihove široke orbite (kar je potrebno zaradi njihove velikosti) pomenile, da je sistem manj kot stabilen.
V Wang bodo astrologi v prihodnosti spremljali, ali bodo iz sistema izgnali kakšne planete. Ne vem za vas, vendar bi razmislil o videu, ki ponazarja enega od plinskih velikanov HR 8799, ki se zažene iz sistema, tudi zelo navdihujoč!
