Pegasuse tähtkuju suunas asuvast Maast umbes 129 valgusaasta kaugusel asuv suhteliselt noor tähesüsteem on HR 8799. Alates 2008. aastast avastati selles süsteemis neli orbiidil liikuvat eksoplaneeti, mis koos eksoplaneediga Formalhaut b olid esimesed, kes kinnitatud otsese pildistamise tehnika abil. Ja aja jooksul on astronoom uskunud, et need neli planeeti on üksteisega vastukajas.
Sel juhul tiirlevad neli planeeti oma tähe resonantsi 1: 2: 4: 8 abil, mis tähendab, et iga planeedi orbitaalperiood on süsteemi teistega peaaegu täpses suhtes. See on suhteliselt ainulaadne nähtus, mis innustas Jason Wangi - NASA spondeeritud programmi Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) Berkeley haridustee üliõpilast - tootma videot, mis illustreerib nende orbitaaltantsu.
Kasutades W.M. saadud pilte Kecki observatooriumi seitsmeaastase perioodi vältel pakub Wangi video pilgu nendest neljast liikuvast eksoplaneedist. Nagu allpool näete, on kesktäht pimendatud, nii et selle planeetidelt peegelduvat valgust oleks näha. Ja kuigi see ei näita planeetide täielikku orbitaalperioodi (mis võtab aastakümneid või isegi sajandeid), illustreerib see ilusti tähe nelja planeedi vahelist resonantsi.
Nagu Jason Wang ütles ajakirjale Space Magazine:
„Andmed saadi 7 aasta jooksul ühelt 10-meetrisest Kecki teleskoobist astronoomide meeskond (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman ja Ben Zuckerman). Christian vähendas kõiki 7 andmeperioodi, et teha 7 andmekaadrit. Seejärel tegin filmi, kasutades liikumisinterpolatsiooni, et interpoleerida need 7 kaadrit 100 kaadriks, et saada sujuv video, nii et see poleks tükeldatud (justkui saaksime neid iga kuu Maalt vaadata). "
Nelja eksoplaneedi pildid on algselt jäädvustanud dr Christian Marois Kanada Herzbergi Astrofüüsika Instituudist. Just 2008. aastal avastasid Marois ja ta kolleegid HR 8799 planeetide kolm esimest - HR 8799 b, c ja d - otsese pilditehnika abil. Umbes samal ajal teatas UC Berkeley meeskond Fomalhaut b avastamisest, kasutades ka otsest pildistamist.
Need planeedid määrati kõik olema sarnase suuruse ja massiga gaasihiiglased, mille Jupiteri suurus oli 1,2–1,3 ja massi suurus 7–10 korda. Nende avastamise ajal usuti, et HR 8799 d on tähele kõige lähemal asuv planeet, umbes 27 astronoomilise ühiku (AU) kaugusel - samal ajal kui ülejäänud kaks orbiiti asuvad vastavalt umbes 42 ja 68 AU kaugusel.
Alles pärast seda sai meeskond aru, et planeete on juba 1998. aastal täheldatud. Toona oli Hubble'i kosmoseteleskoobi infrapunakaamera ja mitme objektiga spektromeeter (NICMOS) saanud valgust süsteemist, mis näitas planeetide olemasolu. Kuid see tehti selgeks alles pärast hiljuti välja töötatud pilditöötluse tehnika paigaldamist. Seetõttu jäi „eel-avastus“ märkamata.
Täiendavad vaatlused 2009. ja 2010. aastal näitasid neljanda planeedi - HR 8799 e - olemasolu, mille orbiit asus selle ülejäänud kolme sees. Isegi nii on see planeet tähest viisteist korda kaugemal kui Maa Päikesest, mille orbitaalperiood on umbes 18 000 päeva (49 aastat). Teistel kulub umbes 87, 225 ja 450 aastat, et täita orbiidil HR 8799.
Lõppkokkuvõttes otsustas Wang koostada video (mis polnud tema esimene), et illustreerida, kui põnevaks võivad eksoplaneetide otsingud osutuda. Nagu ta ütles:
„Ma olin kirjutanud selle liikumisinterpoleerimise algoritmi mõnele teisele eksoplaneedisüsteemile, Beta Pictoris b-le, kus me näeme serva-orbiidil ühte planeeti, mis näeb välja nagu see, kui ta sukeldub oma tähe alla (see tegelikult ringleb ainult selle ees). Tahtsime teha HR 8799 jaoks sama asja, et see süsteem ellu viia ja jagada põnevust eksoplaneetide otsepildistamisel. Minu arvates on üsna hämmastav, et meil on tehnoloogia, kuidas vaadata teisi maailmu teiste tähtede orbiidil. "
Lisaks juhib video tähelepanu tähesüsteemile, mis pakub mõnda ainulaadset võimalust eksoplaneedi uurimiseks. Kuna HR 8799 oli esimene otseplaneeritud multiplaneetide süsteem, tähendab see, et astronoomid saavad otse jälgida nelja planeedi orbiite, jälgida nende dünaamilisi koostoimeid ja teha kindlaks, kuidas nad jõudsid tänapäeva konfiguratsiooni.
Astronoomid saavad nende koostise uurimiseks võtta ka nende planeedi atmosfääri spektrid ja võrrelda seda meie Päikesesüsteemi gaasihiiglastega. Ja kuna süsteem on tõesti üsna noor (kõigest 40 miljonit aastat vana), võib see meile öelda palju planeedi moodustumise protsessist. Viimaseks võib nende lai orbiit (tingimata nende suurusest) tähendada, et süsteem on vähem kui stabiilne.
Wangi sõnul jälgivad tulevikus astronoomid, kas mõni planeet süsteemist väljub. Ma ei tea sinust, kuid ma võiksin arvata, et ka video, mis illustreerib ühte HR 8799 gaasihiiglastest, et ta saaks oma süsteemist välja lasta, oleks ka päris inspireeriv!
