Βρίσκεται περίπου 129 έτη φωτός από τη Γη προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Πήγασου είναι το σχετικά νεαρό αστέρι σύστημα HR 8799. Ξεκινώντας το 2008, τέσσερις εξωπλανήτες σε τροχιά ανακαλύφθηκαν σε αυτό το σύστημα που - παράλληλα με τον εξωπλανήτη Formalhaut b - ήταν οι πρώτοι που επιβεβαιώθηκε χρησιμοποιώντας την τεχνική άμεσης απεικόνισης. Και με την πάροδο του χρόνου, ο αστρονόμος πιστεύει ότι αυτοί οι τέσσερις πλανήτες είναι συντονισμένοι μεταξύ τους.
Σε αυτήν την περίπτωση, οι τέσσερις πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το αστέρι τους με έναν συντονισμό 1: 2: 4: 8, που σημαίνει ότι η τροχιακή περίοδος κάθε πλανήτη είναι σε μια σχεδόν ακριβή αναλογία με τους άλλους στο σύστημα. Αυτό είναι ένα σχετικά μοναδικό φαινόμενο, που ενέπνευσε έναν Jason Wang - έναν μεταπτυχιακό φοιτητή από το μπέρκλεϋ του Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) που χρηματοδοτείται από τη NASA - για να δημιουργήσει ένα βίντεο που απεικονίζει τον τροχιακό τους χορό.
Χρήση εικόνων που αποκτήθηκαν από τον W.M. Το Παρατηρητήριο Keck σε διάστημα επτά ετών, το βίντεο του Wang παρέχει μια ματιά σε αυτούς τους τέσσερις εξωπλανήτες σε κίνηση. Όπως μπορείτε να δείτε παρακάτω, το κεντρικό αστέρι είναι μαυρισμένο έτσι ώστε να φαίνεται το φως που αντανακλά τους πλανήτες του. Και ενώ δεν δείχνει τους πλανήτες να ολοκληρώνουν μια πλήρη τροχιακή περίοδο (η οποία θα διαρκέσει δεκαετίες και ακόμη και αιώνες), απεικονίζει όμορφα τον συντονισμό που υπάρχει μεταξύ των τεσσάρων πλανητών του αστεριού.
Όπως είπε ο Jason Wang στο Space Magazine μέσω email:
«Τα δεδομένα ελήφθησαν πάνω από 7 χρόνια από ένα από τα τηλεσκόπια των 10 μέτρων Keck από μια ομάδα αστρονόμων (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman και Ben Zuckerman). Ο Christian μείωσε κάθε μία από τις 7 εποχές των δεδομένων, για να φτιάξει 7 πλαίσια δεδομένων. Έφτιαξα τότε μια ταινία χρησιμοποιώντας μια κίνηση παρεμβολής για να παρεμβάλω αυτά τα 7 καρέ σε 100 καρέ για να πάρω ένα ομαλό βίντεο, ώστε να μην είναι ασταθές (σαν να μπορούσαμε να τα παρατηρούμε κάθε μήνα από τη Γη). "
Οι εικόνες των τεσσάρων εξωπλανητών τραβήχτηκαν αρχικά από τον Δρ. Christian Marois του Εθνικού Ινστιτούτου Αστροφυσικής Herzberg του Καναδά. Το 2008 ο Marois και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν τους τρεις πρώτους πλανήτες του HR 8799 - HR 8799 b, c και d - χρησιμοποιώντας τεχνική άμεσης απεικόνισης. Περίπου την ίδια ώρα, μια ομάδα από το UC Berkeley ανακοίνωσε την ανακάλυψη του Fomalhaut b, χρησιμοποιώντας επίσης άμεση απεικόνιση.
Αυτοί οι πλανήτες προσδιορίστηκαν όλοι ως γίγαντες αερίου παρόμοιου μεγέθους και μάζας, με 1,2 έως 1,3 φορές το μέγεθος του Δία και 7 έως 10 φορές τη μάζα του. Κατά τη στιγμή της ανακάλυψής τους, ο HR 8799 d πιστεύεται ότι ήταν ο πλησιέστερος πλανήτης στο αστέρι του, σε απόσταση περίπου 27 Αστρονομικών Μονάδων (AU) - ενώ οι άλλες δύο τροχιά σε αποστάσεις περίπου 42 και 68 AU, αντίστοιχα.
Μόνο αργότερα η ομάδα συνειδητοποίησε ότι οι πλανήτες είχαν ήδη παρατηρηθεί το 1998. Εκείνη την εποχή, η κοντινή υπέρυθρη κάμερα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble και το φασματόμετρο πολλαπλών αντικειμένων (NICMOS) είχαν λάβει φως από το σύστημα που υποδεικνύει την παρουσία πλανητών. Ωστόσο, αυτό δεν έγινε σαφές μόνο μετά την εγκατάσταση μιας τεχνικής επεξεργασίας εικόνας που αναπτύχθηκε πρόσφατα. Ως εκ τούτου, η «προ-ανακάλυψη» πέρασε απαρατήρητη.
Περαιτέρω παρατηρήσεις το 2009 και το 2010 αποκάλυψαν την ύπαρξη τέταρτου πλανήτη - HR 8799 e - που είχε μια τροχιά να τον τοποθετεί μέσα στους άλλους τρεις. Ακόμα κι έτσι, αυτός ο πλανήτης απέχει δεκαπέντε φορές μακρύτερα από το αστέρι του από ότι η Γη είναι από τον Ήλιο, με αποτέλεσμα μια τροχιακή περίοδο περίπου 18.000 ημερών (49 χρόνια). Οι άλλοι χρειάζονται περίπου 112, 225 και 450 χρόνια (αντίστοιχα) για να ολοκληρώσουν μια τροχιά 8799 HR.
Τελικά, ο Wang αποφάσισε να δημιουργήσει το βίντεο (που δεν ήταν το πρώτο του), για να δείξει πόσο συναρπαστική μπορεί να είναι η αναζήτηση εξωπλανητών. Όπως το έθεσε:
«Είχα γράψει αυτόν τον αλγόριθμο κίνησης παρεμβολής για ένα άλλο σύστημα εξωπλανήτη, το Beta Pictoris b, όπου βλέπουμε έναν πλανήτη σε τροχιά από άκρη πάνω να μοιάζει σαν να βουτάει στο αστέρι του (στην πραγματικότητα απλώς περιστρέφεται μπροστά του). Θέλαμε να κάνουμε το ίδιο πράγμα για το HR 8799 για να φέρουμε αυτό το σύστημα στη ζωή και να μοιραστούμε τον ενθουσιασμό μας με την άμεση απεικόνιση εξωπλανητών. Νομίζω ότι είναι εκπληκτικό το ότι έχουμε την τεχνολογία να παρακολουθούμε άλλους κόσμους σε τροχιά από άλλα αστέρια. "
Επιπλέον, το βίντεο εφιστά την προσοχή σε ένα σύστημα αστεριών που παρουσιάζει μερικές μοναδικές ευκαιρίες για έρευνα εξωπλανήτη. Δεδομένου ότι το HR 8799 ήταν το πρώτο πολυ-πλανητικό σύστημα που απεικονίστηκε άμεσα σημαίνει ότι οι αστρονόμοι μπορούν να παρατηρήσουν απευθείας τις τροχιές των τεσσάρων πλανητών, να παρατηρήσουν τις δυναμικές τους αλληλεπιδράσεις και να καθορίσουν πώς ήρθαν στη σημερινή τους διαμόρφωση.
Οι αστρονόμοι θα μπορούν επίσης να πάρουν φάσματα της ατμόσφαιρας αυτού του πλανήτη για να μελετήσουν τη σύνθεσή τους και να το συγκρίνουν με τους γίγαντες φυσικού αερίου του Ηλιακού μας Συστήματος. Και δεδομένου ότι το σύστημα είναι πολύ νέο (μόλις 40 εκατομμύρια χρόνια), μπορεί να μας πει πολλά για τη διαδικασία σχηματισμού πλανητών. Τελευταίο, αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, οι ευρείες τροχιές τους (αναγκαιότητα δεδομένου του μεγέθους τους) θα μπορούσαν να σημαίνουν ότι το σύστημα είναι λιγότερο από σταθερό.
Στο μέλλον, σύμφωνα με τον Wang, οι αστρονόμοι θα παρακολουθούν για να δουν εάν κάποιοι πλανήτες εκτοξεύονται από το σύστημα. Δεν ξέρω για σένα, αλλά θα θεωρούσα ένα βίντεο που απεικονίζει έναν από τους γίγαντες φυσικού αερίου HR 8799 να ξεφορτωθούν από το σύστημά του θα ήταν επίσης πολύ εμπνευσμένος!
