Fomalhaut

Fomalhaut
Heic0821f.jpg

Zdjęcie DSS Fomalhauta, pole widzenia 2,7×2,9 stopnia. Źródło NASA, ESA i Digitized Sky Survey 2. Podziękowania: Davide De Martin (ESA/Hubble)

Dane obserwacyjne Epoch J2000 Equinox J2000
Konstelacja Piscis Austrinus (Fomalhaut A+B), Wodnik (Fomalhaut C)
Wymowa / f m əl . _ h ɔː t / , / f m əl ˈ h ɔː t /
Fomalhaut
Rektascensja 22 godz. 57 m 39,0465 sek
Deklinacja −29° 37′ 20,050″
Pozorna wielkość (V) 1.16
TW Piscis Austrini
Rektascensja 22 godz. 56 m 24,05327 sek
Deklinacja −31° 33′ 56,0351″
Pozorna wielkość (V) 6.48
LP 876-10
Rektascensja 22 godz. 48 min 04,47 sek
Deklinacja −24° 22′ 07,5″
Pozorna wielkość (V) 12.618
Charakterystyka
Typ widmowy A3 V / K5Vp / M4V
Indeks koloru U-B 0,08 / 1,02 / ?
Indeks koloru B-V 0,09 / 1,10 / 1,683
Typ zmiennej Brak / BY Draconis / ?
Astrometria
Fomalhauta
Prędkość radialna (R v ) +6,5 [ potrzebne źródło ] km/s
Ruch własny (μ)
RA: +328,95 mas / rok grudzień: -164,67 mas / rok
Paralaksa (π) 129,81 ± 0,47 mas
Dystans
25,13 ± 0,09 ly (7,70 ± 0,03 szt .)
Wielkość bezwzględna (M V ) 1,72
TW Piscis Austrini
Prędkość radialna (R v ) +6 km/s
Ruch własny (μ)
RA: -331,11 mas / rok Grudzień: -158,98 mas / rok
Paralaksa (π) 131,5525 ± 0,0275 mas
Dystans
24,793 ± 0,005 ly (7,602 ± 0,002 szt .)
Wielkość bezwzględna (M V ) 7.08
Szczegóły
Fomalhaut
Masa   1,92 ± 0,02 M
Promień   1,842 ± 0,019 R
Jasność   16,63 ± 0,48 litra
Ciężar powierzchniowy (log g ) 4,21 CG
Temperatura 8590 tys
Metaliczność [Fe/H] −0,03 do −0,34 dek
Prędkość obrotowa ( v sin i ) 93 kilometrów na sekundę
Wiek (4,4 ± 0,4) × 10 8 lat
TW Piscis Austrini
Masa   0,725 ± 0,036 M
Promień   0,629 ± 0,051 R
Jasność 0,19 l
Temperatura   4711 ± 134 K
Obrót 10,3 dni
Prędkość obrotowa ( v sin i ) 2,93 km/s
Wiek 4,4 × 10 8 lat
Inne oznaczenia
Fomalhaut : α Piscis Austrini, α PsA, Alpha PsA , 24 Piscis Austrini , CPD −30° 6685 , FK5 867, HD 216956, HIP 113368, HR 8728, SAO 191524
TW Piscis Austrini : Fomalhaut B, TW PsA , CD − 32°17321 , CPD -32 6550 , HD 216803, HIP 113283, HR 8721, SAO 214197, LTT 9283
LP 876-10 : Fomalhaut C, NLTT 54872, GSC 06964-01226 , 2MASS J22480446- 2422075
Odwołania do bazy danych
SIMBAD AC
AB
A (Fomalhaut)
B (TW PsA)
C (LP 876-10)
planeta b
Archiwum egzoplanet dane
ARICNS A (Fomalhaut)
B (TW PSA)
Encyklopedia planet pozasłonecznych
dane
Fomalhaut A, B are located in the constellation Piscis Austrinus; Fomalhaut C is located in the constellation Aquarius.
A
A
B
B
C
C
Lokalizacja Fomalhaut A, B, C

Fomalhaut jest najjaśniejszą gwiazdą w południowym konstelacji Piscis Austrinus , „Południowej Ryby” i jedną z najjaśniejszych gwiazd na nocnym niebie. Ma oznaczenie firmy Bayer Alpha Piscis Austrini , które pochodzi z alfabetu łacińskiego od α Piscis Austrini i jest skracane do Alpha PsA lub α PsA . Jest to gwiazda klasy A w ciągu głównym, około 25 lat świetlnych (7,7 pc ) od Słońca , jak zmierzono za pomocą satelity astrometrycznego Hipparcos . Od 1943 roku widmo tej gwiazdy służy jako jeden ze stabilnych punktów kontrolnych, według których klasyfikowane są inne gwiazdy.

Jest klasyfikowana jako gwiazda podobna do Wegi , która emituje nadmiar promieniowania podczerwonego , co wskazuje, że jest otoczona dyskiem okołogwiazdowym . Fomalhaut, gwiazda ciągu głównego typu K TW Piscis Austrini i czerwony karzeł typu M LP 876-10 tworzą układ potrójny , mimo że towarzysze są oddzieleni o około 8 stopni.

Fomalhaut był pierwszym układem gwiezdnym, w którym kandydat na planetę pozasłoneczną (oznaczony jako Fomalhaut b , później nazwany Dagon) został sfotografowany w zakresie widzialnym. Analiza istniejących i nowych danych sugeruje, że Fomalhaut b nie jest planetą, a raczej rozszerzającym się dyskiem pyłowym powstałym w wyniku poprzedniej kolizji. Zdjęcie zostało opublikowane w Science w listopadzie 2008 roku. Fomalhaut jest trzecią najjaśniejszą gwiazdą (patrząc z Ziemi), o której wiadomo, że posiada układ planetarny, po Słońcu i Polluksie .

Nomenklatura

Fomalhaut to najjaśniejsza gwiazda w konstelacji Piscis Austrinus (w środku).

α Piscis Austrini ( łac. Alpha Piscis Austrini ) to oznaczenie systemu firmy Bayer . Nosi również oznaczenie Flamsteed 24 Piscis Austrini . Klasyczny astronom Ptolemeusz umieścił go w Wodniku , podobnie jak Piscis Austrinus. W XVII wieku Johann Bayer mocno osadził ją na pierwotnym stanowisku Piscis Austrinus. Idąc za Ptolemeuszem, John Flamsteed w 1725 roku dodatkowo oznaczył ją jako 79 Aquarii . Obecne oznaczenie odzwierciedla współczesny konsensus co do decyzji firmy Bayer, że gwiazda należy do Piscis Austrinus. Zgodnie z regułami nazywania obiektów w systemach wielokrotnych gwiazd, trzy składowe – Fomalhaut, TW Piscis Austrini i LP 876-10 – są oznaczone odpowiednio jako A, B i C. Po odkryciu planeta została oznaczona jako Fomalhaut b.

Tradycyjna nazwa gwiazdy wywodzi się od Fom al-Haut z naukowego języka arabskiego فم الحوت fam al-ḥūt (al-janūbī) „ujście [południowej] ryby” (dosłownie „usta wieloryba”), tłumaczenie tego, jak Ptolemeusz oznaczyłem to. W 2016 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna zorganizowała grupę roboczą ds. nazw gwiazd (WGSN) w celu skatalogowania i ujednolicenia nazw własnych gwiazd. Pierwszy biuletyn WGSN z lipca 2016 r. zawierał tabelę dwóch pierwszych partii nazw zatwierdzonych przez WGSN, która zawierała nazwę Fomalhaut dla tej gwiazdy.

W lipcu 2014 r. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) uruchomiła NameExoWorlds , proces nadawania nazw własnym niektórym planetom pozasłonecznym. Proces obejmował publiczną nominację i głosowanie na nowe nazwiska. W grudniu 2015 roku IAU ogłosiła, że ​​zwycięską nazwą jest Dagon dla Fomalhaut b. Zwycięska nazwa została zaproponowana przez Todda Vaccaro i przesłana przez St. Cloud State University Planetarium w St. Cloud, Minnesota , Stany Zjednoczone Ameryki , do rozpatrzenia przez IAU. Dagon był bóstwem semickim , często przedstawianym jako pół-człowiek, pół-ryba.

Fomalhaut A

Pierścień pyłu wokół Fomalhaut z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

Przy deklinacji -29,6 ° Fomalhaut znajduje się na południe od równika niebieskiego , a zatem najlepiej oglądać go z półkuli południowej . Jednak jego południowa deklinacja nie jest tak duża jak w przypadku gwiazd takich jak Acrux , Alpha Centauri i Canopus , co oznacza, że ​​w przeciwieństwie do nich Fomalhaut jest również widoczny z dużej części półkuli północnej , najlepiej widoczny jesienią. Jego deklinacja jest większa niż u Syriusza i podobna do deklinacji Antaresa . Na 40°N Fomalhaut wznosi się nad horyzontem przez osiem godzin i osiąga tylko 20° nad horyzontem, podczas gdy Capella , która wznosi się mniej więcej w tym samym czasie, pozostanie nad horyzontem przez dwadzieścia godzin. Fomalhaut można zlokalizować na północnych szerokościach geograficznych dzięki temu, że wskazuje na niego zachodnia (prawa) strona Placu Pegaza . Kontynuując linię od Beta do Alpha Pegasi w kierunku południowego horyzontu, Fomalhaut znajduje się około 45˚ na południe od Alpha Pegasi, bez jasnych gwiazd pomiędzy nimi.

Nieruchomości

Fomalhaut to młoda gwiazda, przez wiele lat uważana za mającą zaledwie 100 do 300 milionów lat, z potencjalną długością życia miliarda lat. Badanie z 2012 roku wykazało nieco wyższy wiek, wynoszący 440 ± 40 milionów lat . Temperatura powierzchni gwiazdy wynosi około 8590 K (8320 ° C ). Masa Fomalhauta jest około 1,92 razy większa od masy Słońca , jego jasność jest około 16,6 razy większa, a średnica około 1,84 razy większa.

Fomalhaut jest nieco ubogi w metale w porównaniu ze Słońcem, co oznacza, że ​​składa się z mniejszej ilości pierwiastków innych niż wodór i hel. Metaliczność jest zwykle określana przez pomiar obfitości żelaza w fotosferze w stosunku do obfitości wodoru. W badaniu spektroskopowym z 1997 roku zmierzono wartość równą 93% obfitości żelaza na Słońcu. Drugie badanie z 1997 roku wydedukowało wartość 78%, zakładając, że Fomalhaut ma taką samą metaliczność jak sąsiednia gwiazda TW Piscis Austrini , która od tego czasu była uważana za fizycznego towarzysza. W 2004 roku gwiezdny model ewolucyjny Fomalhauta dał metaliczność na poziomie 79%. Ostatecznie w 2008 roku pomiar spektroskopowy dał znacznie niższą wartość 46%.

Fomalhaut została uznana za jedną z około 16 gwiazd należących do Castor Moving Group . Jest to połączenie gwiazd, które mają wspólny ruch w przestrzeni i zostały uznane za fizycznie powiązane. Inni członkowie tej grupy to Castor i Vega . Wiek ruchomej grupy szacuje się na 200 ± 100 milionów lat i pochodzi ona z tego samego miejsca. Nowsze prace wykazały, że rzekomi członkowie Castor Moving Group wydają się być nie tylko w różnym wieku, ale ich prędkości są zbyt różne, aby mogli być ze sobą kojarzeni w odległej przeszłości. Stąd „przynależność” do tej dynamicznej grupy nie ma wpływu na wiek systemu Fomalhaut.

Dyski szczątków i podejrzana planeta

ALMA dysku gruzu Fomalhauta.

Pierścień szczątków wokół Fomalhaut pokazujący lokalizację Fomalhaut b — sfotografowany przez koronograf Kosmicznego Teleskopu Hubble'a . (8 stycznia 2013) ( NASA ).

Fomalhaut jest otoczony kilkoma dyskami gruzu .

Dysk wewnętrzny to drobnoziarnisty dysk popiołu o wysokiej zawartości węgla (10–300 nm), skupiający się w odległości 0,1 jednostki astronomicznej od gwiazdy. Następny jest dysk większych cząstek, z wewnętrzną krawędzią 0,4-1 AU gwiazdy. Najbardziej wewnętrzny dysk jest jak dotąd niewyjaśniony.

Najbardziej zewnętrzny dysk znajduje się w odległości promieniowej 133 AU (1,99 × 10 10 km; 1,24 × 10 10 mil), ma kształt toroidalny z bardzo ostrą krawędzią wewnętrzną, wszystkie nachylone pod kątem 24 stopni od krawędzi. Pył jest rozprowadzany w pasie o szerokości około 25 jednostek astronomicznych. Geometryczny środek dysku jest przesunięty o około 15 jednostek astronomicznych (2,2 × 10 9 km; 1,4 × 10 9 mil) od Fomalhaut. Dysk jest czasami nazywany „ pasem Kuipera Fomalhauta ”. Uważa się, że pyłowy dysk Fomalhauta jest protoplanetarny i emituje znaczne promieniowanie podczerwone . Pomiary rotacji Fomalhauta wskazują, że dysk znajduje się w płaszczyźnie równikowej gwiazdy, zgodnie z oczekiwaniami teorii powstawania gwiazd i planet.

13 listopada 2008 roku astronomowie ogłosili istnienie obiektu, który, jak przypuszczali, jest planetą pozasłoneczną , krążącą tuż wewnątrz zewnętrznego pierścienia szczątków. Był to pierwszy pozasłoneczny obiekt orbitalny widziany w świetle widzialnym, uchwycony przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a . Wcześniej podejrzewano istnienie planety na podstawie ostrej, eliptycznej wewnętrznej krawędzi tego dysku. Masę planety Fomalhaut b oszacowano na mniej niż trzykrotność masy Jowisza , a co najmniej masę Neptuna . Istnieją przesłanki, że orbita nie jest apsydalnie z dyskiem pyłowym, co może wskazywać, że za strukturę dysku pyłowego mogą odpowiadać dodatkowe planety.

Jednak zdjęcia w paśmie M wykonane z Obserwatorium MMT mocno ograniczają istnienie gazowych olbrzymów w promieniu 40 jednostek astronomicznych od gwiazdy, a obrazowanie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Spitzera sugeruje, że obiekt Fomalhaut b najprawdopodobniej jest obłokiem pyłu. W 2012 roku dwa niezależne badania potwierdziły, że Fomalhaut b istnieje, ale jest przykryty gruzem, więc może to być raczej związane grawitacyjnie nagromadzenie gruzu niż cała planeta.

Zdjęcia Fomalhaut z Obserwatorium Kosmicznego Herschela pokazują, że w zewnętrznym pasie pyłowym znajduje się duża ilość puszystego pyłu wielkości mikrometra. Ponieważ oczekuje się, że taki pył zostanie wydmuchany z układu przez gwiezdne ciśnienie promieniowania w krótkich skalach czasowych, jego obecność wskazuje na ciągłe uzupełnianie w wyniku zderzeń planetozymali. Puszysta morfologia ziaren sugeruje kometarne pochodzenie. Współczynnik kolizji szacuje się na około 2000 komet wielkości kilometrów dziennie.

Obserwacje zewnętrznego pierścienia pyłowego gwiazdy wykonane przez Atacama Large Millimeter Array wskazują na istnienie dwóch planet w układzie, z których żadna nie znajduje się w promieniu orbity proponowanym dla odkrytego przez HST Fomalhauta b.

Jeśli istnieją dodatkowe planety od 4 do 10 jednostek astronomicznych, muszą one mieć mniej niż 20 MJ ; jeśli od 2,5 na zewnątrz, to 30 M J .

Układ planetarny Fomalhauta

Towarzysz (w kolejności od gwiazdki)
Masa
Półoś wielka ( AU )

Okres orbitalny ( lata )
Ekscentryczność Nachylenie Promień
Wewnętrzny gorący dysk 0,08–0,11 j.a
Zewnętrzny gorący dysk 0,21–0,62 j.a. lub 0,88–1,08 j.a
10 AU pas 8–12 AU
Tarcza przeciwpyłowa Interbelt 35–133 AU
Pas główny 133–158 AU −66,1 °
Zewnętrzna aureola pasa głównego 158–209 AU

Fomalhaut B (TW Piscis Austrini)

Fomalhaut tworzy gwiazdę podwójną z gwiazdą typu K4 TW Piscis Austrini (TW PsA), która leży 0,28 parseka (0,91 lat świetlnych) od Fomalhaut, a jej prędkość kosmiczna zgadza się z prędkością Fomalhaut w granicach 0,1 ± 0,5 km / s , zgodne z byciem związanym towarzyszem. Niedawne oszacowanie wieku TW PsA ( 400 ± 70 milionów lat ) zgadza się bardzo dobrze z izochronicznym wiekiem Fomalhaut ( 450 ± 40 milionów lat ), co dodatkowo przemawia za tym, że dwie gwiazdy tworzą fizyczny układ podwójny.

Oznaczenie TW Piscis Austrini to astronomiczna nomenklatura dla gwiazdy zmiennej . Fomalhaut B jest gwiazdą rozbłyskową typu znanego jako zmienna BY Draconis . Zmienia się nieznacznie w pozornej wielkości , w zakresie od 6,44 do 6,49 w okresie 10,3 dnia. Chociaż jest mniejsza od Słońca , jest stosunkowo duża jak na gwiazdę rozbłyskową. Większość gwiazd rozbłyskowych to czerwone karły typu M.

W 2019 roku zespół naukowców analizujących astrometrię, pomiary prędkości radialnej i zdjęcia Fomalhauta B zasugerował istnienie planety krążącej wokół gwiazdy o masie 1,2 +0,7 −0,6 mas
Jowisza i
słabo zdefiniowanym okresie orbitalnym z oszacowaniem luźno koncentrując się wokół 25 lat.

Fomalhaut C (LP 876-10)

LP 876-10 jest również powiązany z układem Fomalhaut, co czyni go gwiazdą potrójną . W październiku 2013 r. Eric Mamajek i współpracownicy z RECONS ogłosili, że znana wcześniej gwiazda LP 876-10 o dużym ruchu własnym ma odległość, prędkość i pozycję barwy zgodne z tym, że jest kolejnym członkiem systemu Fomalhaut. LP 876-10 została pierwotnie skatalogowana jako gwiazda o wysokim ruchu własnym przez Willema Luytena w jego katalogu NLTT z 1979 roku; jednak dokładna paralaksa trygonometryczna i prędkość radialna zostały zmierzone dopiero całkiem niedawno. LP 876-10 to czerwony karzeł typu widmowego M4V, który znajduje się jeszcze dalej od Fomalhaut A niż TW PsA — około 5,7° od Fomalhaut A na niebie, w sąsiedniej konstelacji Wodnika , podczas gdy zarówno Fomalhaut A, jak i TW PsA znajdują się w konstelacji Piscis Austrinus . Jej obecna separacja od Fomalhaut A wynosi około 0,77 parseków (2,5 lat świetlnych), a obecnie znajduje się 0,987 parseków (3,22 lat świetlnych) od TW PsA (Fomalhaut B). LP 876-10 znajduje się dobrze w promieniu pływów systemu Fomalhaut, który wynosi 1,9 parseka (6,2 lat świetlnych). Chociaż LP 876-10 sama jest skatalogowana jako gwiazda podwójna w Waszyngtońskim Katalogu Podwójnych Gwiazd (zwanym „WSI 138”), nie było śladu bliskiego gwiezdnego towarzysza w danych obrazowych, widmowych lub astrometrycznych w Mamajek et glin. badanie. W grudniu 2013 r. Kennedy i in. poinformował o odkryciu zimnego, pyłowego dysku szczątkowego związanego z Fomalhaut C, używając obrazów w podczerwieni z Obserwatorium Kosmicznego Herschela . Systemy wielogwiazdowe zawierające wiele dysków szczątków są niezwykle rzadkie.

Etymologia i znaczenie kulturowe

Fomalhaut na przestrzeni czasu przypisywano mu różne nazwy i był rozpoznawany przez wiele kultur półkuli północnej , w tym Arabów , Persów i Chińczyków . Oznaczało przesilenie w 2500 pne. Był to również wyznacznik kultu Demeter w Eleusis .

  • Persowie nazywali ją Hastorang , jedną z czterech „ królewskich gwiazd ”.
  • Łacińskie nazwy to ōs piscis merīdiāni, ōs piscis merīdionālis, ōs piscis notii „ujście ryb południowych”.
  • Ludowe imię wśród wczesnych Arabów brzmiało Difdi 'al Awwal ( الضفدع الأول al-ḍifdiʿ al-awwal ) „pierwsza żaba” (druga żaba to Beta Ceti ).
  • Chińska nazwa 北落師門/北落师门 ( mandaryński : Běiluòshīmén ), oznaczająca Północną Bramę Obozu Wojskowego , ponieważ ta gwiazda zaznacza się i stoi samotnie w asteryzmie Północnej Bramy Obozu Wojskowego , Rezydencja Obozu (patrz: chiński konstelacja ). 北落 师 门 (Běiluòshīmén), zachodni w Pi Lo Sze Mun w pracy RH Allena.
  • Dla Aborygenów Moporr z Australii Południowej jest to męska istota zwana Buunjill . Lud Wardaman z Terytorium Północnego nazywał się Fomalhaut Menggen — biała kakadu.

Według Departamentu Zasobów Naturalnych stanu Indiana, Fomalhaut/Earthwork B w Parku Stanowym Mounds w pobliżu Anderson w stanie Indiana pokrywa się z wschodem gwiazdy Fomalhaut w miesiącach jesiennych. W 1980 roku astronom Jack Robinson zaproponował, że wznoszący się azymut Fomalhaut był oznaczony przez umieszczenie kopców odpowiednio w Bighorn i Moose Mountain Medicine Wheels w Wyoming w USA i Saskatchewan w Kanadzie.

USS Fomalhaut (AK-22) , nazwany na cześć gwiazdy

New Scientist nazwał to „Wielkim Okiem Saurona ” ze względu na jego kształt i pierścień szczątków oglądany z daleka, przypominający wspomniane „Oko” z filmów Petera Jacksona „Władca Pierścieni” .

USS Fomalhaut (AK-22) był amerykańskim amfibią transportową .

Zobacz też

Notatki

Linki zewnętrzne