Dagon (planeta)

Dagon

Fomalhaut b
Położenia obiektu i model zmiany jego wyglądu w latach 2004–2014
Odkrywca	P. Kalas i inni
Data odkrycia	2008
Sposób odkrycia	bezpośrednia obserwacja
Charakterystyka orbity (J2000)
Ciało centralne	Fomalhaut

Dagon (Fomalhaut b) – obiekt astronomiczny, hipotetyczna planeta pozasłoneczna krążąca po orbicie wokół gwiazdy Fomalhaut, znajdującej się około 25 lat świetlnych od Słońca, w gwiazdozbiorze Ryby Południowej. W 2008 Kosmiczny Teleskop Hubble’a zaobserwował obiekt, który został uznany za pierwszą planetę pozasłoneczną odkrytą przez bezpośrednią obserwację w świetle widzialnym (oprócz planet przy gwieździe HR 8799, których odkrycie ogłoszono równocześnie), jednak późniejsze analizy wskazały, że w rzeczywistości zaobserwowano jedynie zanikający obłok pyłowy.

Nazwa

Nazwa własna dla tej hipotetycznej planety została wyłoniona w 2015 roku w publicznym konkursie. Dagon był semickim bóstwem, często przedstawianym jako pół człowiek, pół ryba. Nazwę planety zaproponowali pracownicy St. Cloud State University Planetarium (Stany Zjednoczone). Równolegle w użyciu była nazwa Fomalhaut b, będąca standardowym oznaczeniem planety przez nazwę gwiazdy i małą literę (w kolejności odkrycia, począwszy od b).

Historia badań

Wizja artystyczna kolizji obiektów okrążających Fomalhauta

Obecność planety była przewidywana już w 2005 ze względu na jej wpływ na dysk pyłowy wokół gwiazdy; dysk ten ma ostrzejszą krawędź wewnętrzną niż gdyby nie zawierał planety. Potencjalna planeta została zlokalizowana w maju 2008, gdy Paul Kalas zidentyfikował na zdjęciach z Teleskopu Hubble’a zrobionych w latach 2004 i 2006 przemieszczający się obiekt. Kalas powiedział: „To dogłębne i przytłaczające przeżycie zobaczyć na własne oczy nigdy wcześniej nie widzianą planetę. O mało nie dostałem ataku serca pod koniec maja, gdy potwierdziłem, że Fomalhaut b okrąża swoją macierzystą gwiazdę”.

Próby scharakteryzowania

Parametry orbity obiektu i jego cechy fizyczne w miarę obserwacji stały się przedmiotem kontrowersji. Przewidywano, że Fomalhaut b ma rozmiary porównywalne do rozmiarów Jowisza i masę – maksymalnie – 3 M_J. Obiekt znajdował się 115 au od gwiazdy centralnej (17 miliardów km, czyli 3,8 raza dalej niż średnia odległość Neptuna i około 20% dalej niż peryhelium orbity Eris); obliczano, że jeden obieg Fomalhauta zajmuje mu 872 lata ziemskie. Fomalhaut świeci około 16 razy silniej od Słońca, więc przewidywana teoretycznie temperatura Neptuna i Fomalhauta b były podobne.

Na podstawie obserwacji jasności w świetle widzialnym i podczerwonym postawiono hipotezę, że Dagon ma pierścienie planetarne przewyższające rozmiarami pierścienie Saturna.

Niewykrycie w podczerwieni

Późniejsze obserwacje dokonane przy pomocy Teleskopu Spitzera podały w wątpliwość odkrycie Paula Kalasa. Obserwacje w podczerwieni nie pozwoliły uzyskać obrazu planety na orbicie wskazanej przez pierwsze zdjęcia. Naukowcy z Princeton University nie wykluczyli, że gwiazdę Fomalhaut okrąża jedna lub więcej planet, ale zanegowali istnienie obiektu, który wskazały pierwsze zdjęcia NASA; miałby on być zaledwie gęstszą chmurą pyłu w obrębie dysku.

Ograniczenie mas i rozmiarów

Zdjęcie dysku wokół gwiazdy Fomalhaut (ALMA)

W 2012 roku obserwacje przeprowadzone przy użyciu teleskopu ALMA nałożyły nowe ograniczenie na rozmiary i masę planet okrążających gwiazdę Fomalhaut. Na zdjęciach zarówno wewnętrzny, jak i zewnętrzny brzeg cienkiego, pyłowego dysku wokół gwiazdy jest bardzo ostry. W połączeniu z wynikami symulacji komputerowych prowadzi to do wniosku, że cząstki pyłu w dysku są w nim utrzymywane przez grawitacyjne oddziaływanie dwóch planet, z których jedna znajduje się po wewnętrznej stronie dysku, a druga po zewnętrznej. Przypuszczalnie są one większe niż Mars, lecz mniejsze niż kilka średnic Ziemi, czyli dużo mniejsze niż wcześniej uważano i mniejsze, niż wskazywały to obserwacje teleskopu Hubble’a. Niewielkie rozmiary tych planet tłumaczą, dlaczego nie wykryły ich obserwacje w podczerwieni. Z powodu dużej odległości od gwiazdy (ok. 140 au) planety te należą do najchłodniejszych planet, jakie okrążają zwykłą gwiazdę ciągu głównego.

Planeta ukryta wśród pyłu

Analizy z 2012 roku postulowały, że planeta istnieje, ale natura obiektu zaobserwowanego przez teleskop Hubble’a jest inna, niż początkowo sądzono. Niezaobserwowanie w podczerwieni przez teleskopy Spitzera i Subaru wskazywało, że planeta musi mieć masę mniejszą niż 2 M_J. Ponowne zbadanie zdjęć z teleskopu Hubble’a pozwoliło znaleźć obraz obiektu w nowym zakresie promieniowania, w którym nie zmienił on jasności; jego orbita miała odpowiadać hipotetycznej planecie kształtującej wewnętrzną krawędź dysku pyłowego. To sugerowało, że planeta jest całkowicie skryta przez pył i to właśnie otaczająca ją chmura pyłu została sfotografowana przez Hubble’a, prowadząc m.in. do błędnego oszacowania rozmiarów planety.

Zanik

Obserwacje zmian położenia obiektu także budziły wątpliwości, sugerowały, że zamiast okrążać gwiazdę po eliptycznej orbicie, znajduje się na trajektorii ucieczkowej. Wreszcie obserwacje z 2014 roku ukazały, że obiekt zniknął. Te fakty sprawiły, że naukowcy zwątpili w jego planetarną naturę. Obecnie uważa się, że tzw. Fomalhaut b był w rzeczywistości rozszerzającą się w przestrzeni chmurą pyłu, pozostałością po kolizji dużych obiektów podobnych do komet, o średnicach rzędu 200 km.

Zobacz też

• GQ Lupi b
• HR 8799
• 2M1207b

Linki zewnętrzne

• Hubble Directly Observes Planet Orbiting Fomalhaut. [dostęp 2012-01-25]. (ang.).
• First images captured of alien solar system. [dostęp 2012-01-25]. (ang.).
• Snapshot of an exoplanet. 2008-11-13. [dostęp 2014-04-29]. (ang.).
• Dagon (planeta) w serwisie APOD: Astronomiczne zdjęcie dnia