Экзокомет - Exocomet

Не путать с Межзвездная комета.
Экзокометы и различные планетообразование процессы вокруг Beta Pictoris, очень молодой Звезда главной последовательности А-типа
(НАСА; концепция художника).

An экзокомет, или же внесолнечная комета, это комета вне Солнечная система, который включает кометы-изгои и кометы на орбите звезды кроме солнце. Первые экзокометы были обнаружены в 1987 г.[1][2] вокруг Beta Pictoris, очень молодой Звезда главной последовательности А-типа. Сейчас (по состоянию на февраль 2019 года) в общей сложности 27 звезд, вокруг которых наблюдались или подозревались экзокометы.[3][4][5][6][7]

Большинство обнаруженных экзокометрических систем (Beta Pictoris, HR 10,[8] 51 Змееносец, HR 2174,[9] 49 Кита, 5 Vulpeculae, 2 Андромеды, HD 21620, HD 42111, HD 110411,[10][11] HD 172555,[12] HD 24966, HD 38056, HD 79469 и HD 225200[3]) очень молоды Звезды типа А. Относительная старая звезда-оболочка Пхи Леонис показывает признаки экзокомет в спектре[13] и кометоподобная активность была обнаружена вокруг старой звезды типа F2V Эта Корви.[4] В 2018 году транзитные экзокометы были обнаружены около Звезды F-типа, используя данные из Космический телескоп Кеплера.[6]

Наблюдения за кометами, особенно экзокометами, улучшают наше понимание формирование планеты. Действительно, в стандартной модели образования планет путем аккреции планеты являются результатом агломерации планетезимали, образованные в результате слияния пыли из протопланетный диск окружающие звезду вскоре после ее образования. Таким образом, кометы - это остатки богатых летучими веществами планетезималей, которые остались в планетной системе, но не вошли в состав планет. Они считаются ископаемыми телами, которые видели физические и химические условия, преобладающие во время формирования планет.[нужна цитата ]

Исследование экзокомет может дать ответы на фундаментальные вопросы о прошлом Солнечной системы и развитии среды, поддерживающей жизнь. Исследователи могут исследовать перенос воды, цианиды, сульфиды и пребиотические молекулы на экзопланеты земной массы с помощью экзокомет.[14][15]

Номенклатура

Научный термин экзокомета - падающее испаряющееся тело (FEB).[6] Термин Evaporating Infalling Body (EIBs) был впервые использован,[16] но в конечном итоге термин FEB был заимствован из модели «Падающие испаряющиеся тела».[17] или сценарий «Падающее испаряющееся тело» (FEB).[18]

Наблюдение

Экзокометы могут быть обнаружены спектроскопия когда они проходят мимо своих звезд хозяина. Транзиты экзокометов, как и транзиты экзопланеты, производят вариации в свет получено от звезда. Изменения наблюдаются в линии поглощения звездного спектра: затенение звезды газовым облаком, исходящим от экзокомета, создает дополнительные абсорбционные особенности, помимо тех, которые обычно наблюдаются у этой звезды, например, наблюдаемых в ионизированном кальций линий. Когда комета подходит достаточно близко к звезде, кометный газ выделяется в результате испарения с ним летучих льдов и пыли. Линии поглощения звездообразных экзокометов представляют собой, помимо стабильного компонента, одну или несколько переменных величин. красное смещение составные части. Переменные составляющие изменяются на кратковременных шкалах в один час. Переменный компонент представляет собой экзокометы. Экзокомет падает к звезде, и любая линия поглощения, образованная испарением экзокомета, смещается в красную сторону по сравнению с линией поглощения звезды.[8]

Наблюдения за HR 10 с ПИОНЬЕР (ВЛИТИ) и 32 года наблюдений за лучевыми скоростями показали, что этот кандидат в хозяин экзокометы оказался двойная звезда где каждая звезда окружена околозвездной оболочкой. Этот новый результат может объяснить переменные спектральные линии без экзокомет. В исследовании указывается, что 50% звезд A-типа могут быть разделены на двойные системы в будущем, и что большее количество систем с переменными спектральными линиями, приписываемых экзокометам, могут оказаться двойными.[19]

Транзитный Экзокометы были впервые обнаружены около KIC 3542116 и возможно KIC 11084727 группой гражданские ученые и профессиональный астрономы. В Миссия Кеплера обнаружили асимметричные провалы вокруг KIC 3542116, звезды типа F2V, которые согласуются с моделями транзитных экзокомет. Провалы обнаружил один из авторов, а Planet Hunters участник, в визуальном поиске более 5 месяцев полного Q1-Q17 Кеплер Архив кривых блеска, охватывающий 201250 целевых звезд.[6][20] TESS наблюдали прохождение экзокомет вокруг Beta Pictoris.[21] Форма провала, вызванного проходящим экзокометом, моделируется как очень специфическая форма «закругленного треугольника», и ее можно отличить от большинства транзитные экзопланеты.[22][23] Проходящий экзокомет вокруг HD 182952 (KIC 8027456) - это первый экзокомет, обнаруженный при автоматическом поиске транзитных экзокомет.[7] Нерегулярные события затемнения вокруг KIC 8462852[5] были интерпретированы как экзокометы, но форма провалов отличается от обнаруженных транзитов экзокомет.[21]

Во время образования Облака Оорта из-за планетных возмущений, столкновений звезд и галактического прилива комета может быть выброшена и покинуть Солнечную систему.[24] Бинарные системы - еще один возможный источник выброшенных экзокомет.[25] Эти выброшенные экзокометы относятся к межзвездные кометы и их можно наблюдать напрямую, если они входят в солнечную систему.[26][27]

Косвенное свидетельство экзокометов

Экзокометы предлагаются как один из источников загрязнение белых карликов. После того, как звезда главной последовательности становится звездой-гигантом, она теряет массу. Планетезимали в аналоге солнечной Облако Оорта может быть направлен во внутреннюю звездную систему. Это следствие потери массы во время Этап AGB.[28] Гигантская звезда в конечном итоге станет белым карликом, а экзокомет, который подойдет слишком близко к белому карлику, сублимирует или прилив нарушен силой тяжести белого карлика. Это приведет к образованию пыльных обломков вокруг белого карлика, которые можно измерить в инфракрасном диапазоне.[29] Материал может накапливаться белым карликом и загрязнять атмосферу. Это загрязнение проявляется в спектрах белого карлика как металлические линии.[30] В 2017 году исследование показало, что спектральные линии в белом карлике WD 1425 + 540 приписываются наращиванию Пояс Койпера аналог. Объекты пояса Койпера - это ледяные тела в солнечной системе, которые иногда становятся кометами.[31][32] Пыльный материал вокруг белого карлика G 29-38 также был приписан экзокомету.[33]

Газовое облако вокруг 49 Кита был приписан столкновениям комет в этом планетная система.[34]

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ferlet, R .; Видаль-Маджар А. и Хоббс Л. М. (1987). "Околозвездный диск Beta Pictoris. V - Временные вариации линии CA II-K". Астрономия и астрофизика. 185: 267–270. Bibcode:1987A & A ... 185..267F.
  2. ^ Beust, H .; Lagrange-Henri, A.M .; Видаль-Маджар, А .; Ферле Р. (1990). "Околозвездный диск Beta Pictoris. X - Численное моделирование падающих испаряющихся тел". Астрономия и астрофизика. 236: 202–216. Bibcode:1990A и A ... 236..202B.
  3. ^ а б Валлийский, Барри Ю.; Монтгомери, Шэрон Л. (февраль 2018 г.). «Дальнейшее обнаружение экзокомет, поглощающих газ, вокруг звезд Южного полушария типа A с известными дисками обломков». MNRAS. 474 (2): 1515–1525. Bibcode:2018МНРАС.474.1515W. Дои:10.1093 / мнрас / stx2800. ISSN  0035-8711.
  4. ^ а б Валлийский, Барри; Монтгомери, Шэрон Л. (январь 2019 г.). «Кометоподобная активность в околозвездном диске обломков, окружающем 1,4-миллиардную звезду F2V HD 109085». ААС. 233: 340.06. Bibcode:2019AAS ... 23334006W.
  5. ^ а б Бояджян, Т.С.; и другие. (Апрель 2016 г.). «Planet Hunters IX. KIC 8462852 - где флюс?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 457 (4): 3988–4004. arXiv:1509.03622. Bibcode:2016МНРАС.457.3988Б. Дои:10.1093 / mnras / stw218. S2CID  54859232.
  6. ^ а б c d Раппапорт, S .; Вандербург, А .; Джейкобс, Т .; LaCourse, D .; Jenkins, J .; Kraus, A .; Риццуто, А .; Latham, D.W .; Берила, А .; Lazarevic, M .; Шмитт, А. (21.02.2018). «Вероятно транзитные экзокометы, обнаруженные Кеплером». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 474 (2): 1453–1468. arXiv:1708.06069. Bibcode:2018МНРАС.474.1453Р. Дои:10.1093 / мнрас / stx2735. ISSN  0035-8711. ЧВК  5943639. PMID  29755143.
  7. ^ а б Кеннеди, Грант М .; Надежда, Грег; Ходжкин, Саймон Т .; Вятт, Марк К. (01.02.2019). «Автоматический поиск транзитных экзокомет». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 482 (4): 5587–5596. arXiv:1811.03102. Bibcode:2019МНРАС.482.5587К. Дои:10.1093 / mnras / sty3049. ISSN  0035-8711. S2CID  53691133.
  8. ^ а б Lagrange-Henri, A.M .; Beust, H .; Ferlet, R .; Видаль-Маджар А. и Хоббс Л. М. (1990). «HR 10 - новая звезда, похожая на Beta Pictoris?». Астрономия и астрофизика. 227: L13 – L16. Bibcode:1990A & A ... 227L..13L.
  9. ^ Lecavelier Des Etangs, A .; и другие. (1997). "Наблюдения HST-GHRS кандидатов в околозвездные газовые диски, подобные β Pictoris". Астрономия и астрофизика. 325: 228–236. Bibcode:1997A & A ... 325..228L.
  10. ^ Welsh, B. Y .; Монтгомери, С. (2013). "Изменчивость околозвездного газового диска вокруг звезд A-типа: обнаружение экзокомет?". Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 125 (929): 759–774. Bibcode:2013PASP..125..759W. Дои:10.1086/671757.
  11. ^ "'Общие экзокометы в галактике Млечный Путь ». Space.com. 7 января 2013. Архивировано из оригинал 16 сентября 2014 г.. Получено 8 января 2013.
  12. ^ Кифер, Ф .; Lecavelier Des Etangs, A .; и другие. (2014). «Экзокометы в околозвездном газовом диске HD 172555». Астрономия и астрофизика. 561: L10. arXiv:1401.1365. Bibcode:2014A & A ... 561L..10K. Дои:10.1051/0004-6361/201323128. S2CID  118533377.
  13. ^ Eiroa, C .; Реболлидо, I .; Montesinos, B .; Villaver, E .; Absil, O .; Henning, Th; Bayo, A .; Canovas, H .; Carmona, A .; Чен, гл; Эртель, С. (01.10.2016). «Сигнатуры экзокомет вокруг звезды A-оболочки φ Леонис?». Астрономия и астрофизика. 594: L1. arXiv:1609.04263. Bibcode:2016A & A ... 594L ... 1E. Дои:10.1051/0004-6361/201629514. ISSN  0004-6361. S2CID  41231308.
  14. ^ Кунц, Манфред; Лойбнеггер, Биргит; Дворжак, Рудольф (30.11.2018). «Экзокометы в системе 47 UMa: теоретическое моделирование, включая водный транспорт». Астрономический журнал. 156 (6): 290. arXiv:1811.09579. Bibcode:2018AJ .... 156..290C. Дои:10.3847 / 1538-3881 / aaeac7. ISSN  1538-3881. S2CID  118921188.
  15. ^ Матра, Лука; Крал, Квентин; Су, Кейт; Брандекер, Алексис; Дент, Уильям; Гаспар, Андраш; Кеннеди, Грант; Марино, Себастьян; Оберг, Карин; Роберж, Аки; Вилнер, Дэвид (2019-04-04). «Экзокометрия». Бюллетень Американского астрономического общества. 51 (3): 391. arXiv:1904.02715. Bibcode:2019BAAS ... 51c.391M.
  16. ^ Lagrange-Henri, A.M .; Gosset, E .; Beust, H .; Ferlet, R .; Видаль-Маджар А. (октябрь 1992 г.). «Околозвездный диск beta Pictoris. XIII. Обзор переменных линий CA II». Астрономия и астрофизика. 264: 637–653. Bibcode:1992A & A ... 264..637L. ISSN  0004-6361.
  17. ^ Беуст, Х. (1994). "β Pictoris: модель" падающих испаряющихся тел ". CDDP. 10: 35. Bibcode:1994cddp.conf ... 35B.
  18. ^ Видаль-Маджар, А .; Lagrange-Henri, A.-M .; Feldman, P.D .; Beust, H .; Lissauer, J. J .; Deleuil, M .; Ferlet, R .; Gry, C .; Hobbs, L.M .; McGrath, M.A .; Макфейт, Дж. Б. (октябрь 1994 г.). «Наблюдения β Pictoris с помощью HST-GHRS: дополнительное свидетельство падения комет». Астрономия и астрофизика. 290: 245–258. Bibcode:1994А и А ... 290..245В. ISSN  0004-6361.
  19. ^ Montesinos, B .; Eiroa, C .; Lillo-Box, J .; Реболлидо, 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 .; Мальдонадо, Дж .; Хеннинг, Т. (сентябрь 2019 г.). «HR 10: двойная звезда главной последовательности с околозвездными оболочками вокруг обоих компонентов. Открытие и анализ». Астрономия и астрофизика. 629: A19. arXiv:1907.12441. Bibcode:2019A & A ... 629A..19M. Дои:10.1051/0004-6361/201936180. ISSN  0004-6361. S2CID  198967613.
  20. ^ EDT, Меган Бартелс, 30.10.17, 14:24 (30.10.2017). «Астрономы впервые обнаружили кометы за пределами нашей солнечной системы». Newsweek. Получено 2019-11-12.
  21. ^ а б Zieba, S .; Zwintz, K .; Kenworthy, M.A .; Кеннеди, Г. М. (2019-05-01). «Транзитные экзокометы, обнаруженные в широкополосном свете с помощью TESS в системе β Pictoris». Астрономия и астрофизика. 625: L13. arXiv:1903.11071. Bibcode:2019A&A ... 625L..13Z. Дои:10.1051/0004-6361/201935552. ISSN  0004-6361. S2CID  85529617.
  22. ^ Lecavelier Des Etangs, A .; Видаль-Маджар, А .; Бурки, G .; Ламерс, Х. Дж. Г. Л. М .; Ferlet, R .; Nitschelm, C .; Севр, Ф. (декабрь 1997 г.). «Вариации света Beta Pictoris. I. Планетарная гипотеза». Астрономия и астрофизика. 328: 311. Bibcode:1997A & A ... 328..311L. ISSN  0004-6361.
  23. ^ Lecavelier Des Etangs, A .; Видал-Маджар, А .; Ферле, Р. (21 декабря 1998 г.). «Фотометрические изменения звезд из-за внесолнечных комет». Астрономия и астрофизика. 343: 916. arXiv:Astro-ph / 9812381. Bibcode:1999A & A ... 343..916L. ISSN  0004-6361.
  24. ^ Дункан, М .; Quinn, T .; Тремейн, С. (ноябрь 1987 г.). "Формирование и размеры кометного облака Солнечной системы". AJ. 94: 1330. Bibcode:1987AJ ..... 94.1330D. Дои:10.1086/114571. ISSN  0004-6256.
  25. ^ Джексон, Алан П .; Тамайо, Даниэль; Хаммонд, Ной; Али-Диб, Мохамад; Рейн, Ханно (21.07.2018). «Выброс каменистого и ледяного материала из двойных звездных систем: последствия для происхождения и состава 1I / 'Оумуамуа». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма. 478 (1): L49 – L53. arXiv:1712.04435. Bibcode:2018MNRAS.478L..49J. Дои:10.1093 / mnrasl / sly033. ISSN  1745-3925. S2CID  102489895.
  26. ^ Халлатт, Тим; Вигерт, Пол (2020). «Динамика межзвездных астероидов и комет в Галактике: оценка местных регионов-кандидатов-источников для 1I / 'Оумуамуа и 2I / Борисов». Астрономический журнал. 159 (4): 147. arXiv:1911.02473. Bibcode:2020AJ .... 159..147H. Дои:10.3847 / 1538-3881 / ab7336. S2CID  207772669.
  27. ^ Bolin, Bryce T .; Лиссе, Кэри М .; Касливал, манси М .; Куимби, Роберт; Тан, Ханьцзе; Медная пшеница, Крис; Линь, Чжун-И; Морбиделли, Алессандро; Бауэр, Джеймс; Бердж, Кевин Б.; Кафлин, Майкл (2020). "Характеристика ядра, морфологии и активности межзвездной кометы 2I / Борисов с помощью оптического и ближнего инфракрасного роста, точки Апача, IRTF, ZTF и наблюдений Кека". Астрономический журнал. 160: 26. arXiv:1910.14004. Дои:10.3847 / 1538-3881 / ab9305. S2CID  204960829.
  28. ^ Кайаццо, Илария; Хейл, Джереми С. (2017-08-11). «Загрязнение белых карликов возмущенными экзокометами». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 469 (3): 2750–2759. arXiv:1702.07682. Bibcode:2017МНРАС.469.2750С. Дои:10.1093 / мнрас / stx1036. ISSN  0035-8711. S2CID  119482670.
  29. ^ Камень, Николай; Мецгер, Брайан Д.; Лоеб, Авраам (21 марта 2015 г.). «Испарение и аккреция внесолнечных комет после ударов белых карликов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 448 (1): 188–206. arXiv:1404.3213. Bibcode:2015МНРАС.448..188С. Дои:10.1093 / mnras / stu2718. ISSN  0035-8711. S2CID  118616060.
  30. ^ Цукерман, Б .; Koester, D .; Reid, I. N .; Хюнш, М. (10 сентября 2003 г.). "Металлические линии в белых карликах Д.А. *". Астрофизический журнал. 596 (1): 477. Bibcode:2003ApJ ... 596..477Z. Дои:10.1086/377492. ISSN  0004-637X.
  31. ^ а б [email protected]. «Хаббл находит старшего брата кометы Галлея, разорванного белым карликом». www.spacetelescope.org. Получено 2019-12-27.
  32. ^ Сюй (许 偲 艺), S .; Цукерман, Б .; Dufour, P .; Янг, Э. Д .; Klein, B .; Юра, М. (09.02.2017). "Химический состав внесолнечного объекта пояса Койпера". Астрофизический журнал. 836 (1): L7. arXiv:1702.02868. Bibcode:2017ApJ ... 836L ... 7X. Дои:10.3847 / 2041-8213 / 836/1 / l7. ISSN  2041-8213. S2CID  39461293.
  33. ^ «Спитцер НАСА обнаружил возможную кометную пыль вокруг мертвой звезды». НАСА / Лаборатория реактивного движения. Получено 2019-12-27.
  34. ^ Цукерман, Б .; Песня, Инсок (2012). «Газовый околозвездный диск возрастом 40 млн лет в 49 Кита: массивные кометные облака, богатые углекислым газом, у молодых звезд A-типа». Астрофизический журнал. 758 (2): 77. arXiv:1207.1747. Bibcode:2012ApJ ... 758 ... 77Z. Дои:10.1088 / 0004-637X / 758/2/77. S2CID  119198485.
  35. ^ «Экзокометы, погружающиеся в юную звезду (впечатление художника)». www.spacetelescope.org. Получено 12 января 2017.

внешняя ссылка