Smješten oko 129 svjetlosnih godina od Zemlje u smjeru zviježđa Pegasus relativno je mlad zvijezdani sustav HR 8799. Početkom 2008. godine u ovom su sustavu otkrivene četiri egzoplanete u orbiti koji su - pored egzoplanete Formalhaut b - bili prvi koji su bili potvrđeno tehnikom izravnog snimanja. I vremenom su astronomi vjerovali da su ove četiri planeta u rezonanci jedna s drugom.
U ovom slučaju, četiri planeta kruže oko svoje zvijezde rezonancijom 1: 2: 4: 8, što znači da je orbitalno razdoblje svakog planeta u gotovo preciznom omjeru s ostalim u sustavu. Ovo je relativno jedinstvena pojava, koja je nadahnula Jason Wanga - diplomca iz Berkeleyeve ruke NASA-inog sporednog Nexusa za znanost o sustavu egzoplaneta (NExSS) - da proizvede video koji ilustrira njihov orbitalni ples.
Korištenjem slika dobivenih od W.M. Opservatorij Keck tijekom razdoblja od sedam godina, Wangov video pruža pogled na ove četiri egzoplanete u pokretu. Kao što možete vidjeti dolje, središnja zvijezda je zatamnjena tako da se može vidjeti svjetlost koja se odbija od njenih planeta. I dok ne pokazuje da planeti završavaju potpuno orbitalno razdoblje (koje bi trajalo desetljećima, pa čak i stoljećima), to lijepo ilustruje rezonancu koja postoji između četiri zvijezde planeta.
Kao što je Jason Wang rekao putem Magazina za Space Magazine:
"Podaci su dobiveni tijekom 7 godina s jednog od 10-metarskih teleskopa Keck od strane tima astronoma (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman i Ben Zuckerman). Christian je smanjio svaku od 7 epoha podataka, kako bi napravio 7 okvira podataka. Zatim sam napravio film pomoću interpolacije pokreta da interpoliram tih 7 kadrova u 100 kadrova kako bih dobio gladak videozapis tako da nije zgužvan (kao da ih možemo sa Zemlje promatrati svakog mjeseca). "
Slike četiri egzoplanete izvorno je snimio dr. Christian Marois iz Nacionalnog istraživačkog vijeća kanadskog Instituta za astrofiziku Herzberg. 2008. godine Marois i njegovi kolege otkrili su prva tri planeta HR 8799 - HR 8799 b, c i d - tehnikom izravnog snimanja. Otprilike u isto vrijeme, tim iz UC Berkeley objavio je otkriće Fomalhauta b, također koristeći izravno snimanje.
Svi su ovi planeti određeni kao plinoviti divovi slične veličine i mase, s 1,2 do 1,3 puta većim od Jupitera i 7 do 10 puta većom od njegove mase. U vrijeme njihovog otkrića, vjerovalo se da je HR 8799 d najbliži planet svojoj zvijezdi, na udaljenosti od oko 27 astronomskih jedinica (AU) - dok su ostale dvije orbite udaljene oko 42, odnosno 68 AU.
Tek nakon toga, tim je shvatio da su planeti već uočeni 1998. godine. Tada su, bliski infracrveni fotoaparat i Hubble svemirski teleskop dobili svjetlost iz sustava koji je ukazivao na prisutnost planeta. Međutim, to nije bilo jasno tek nakon što je instalirana novorazvijena tehnika obrade slike. Stoga je "otkriće" prošlo nezapaženo.
Daljnja zapažanja 2009. i 2010. godine otkrila su postojanje četvrtog planeta - HR 8799 e - koji je imao orbitu smještajući ga u ostala tri. Unatoč tome, ovaj je planet petnaest puta udaljeniji od svoje zvijezde nego što je Zemlja od Sunca, što rezultira orbitalnim razdobljem od oko 18.000 dana (49 godina). Drugima je potrebno oko 112, 225 i 450 godina (respektivno) da bi završili orbitu HR 8799.
Konačno, Wang je odlučio snimiti video (koji mu nije bio prvi) kako bi ilustrirao koliko uzbudljiva može biti potraga za egzoplanetima. Kako je rekao:
"Napisao sam ovaj algoritam interpolacije pokreta za drugi sistem egzoplaneta, Beta Pictoris b, gdje jedan planet na rubu orbite izgleda kao da uranja u svoju zvijezdu (zapravo samo kruži ispred nje). Htjeli smo učiniti istu stvar za HR 8799 kako bismo oživjeli ovaj sustav i podijelili svoje uzbuđenje s egzoplanetima s izravno oslikavanjem. Mislim da je prilično nevjerojatno da imamo tehnologiju za promatranje drugih svjetova u orbiti s drugim zvijezdama. "
Uz to, video skreće pozornost na zvjezdani sustav koji pruža neke jedinstvene mogućnosti za istraživanje egzoplaneta. Budući da je HR 8799 bio prvi multiplanetarni sustav koji se izravno slikao, to znači da astronomi mogu izravno promatrati orbite četiriju planeta, promatrati njihove dinamičke interakcije i utvrditi kako su došli do današnje konfiguracije.
Astronomi će također moći uzeti spektra atmosfere ove planete kako bi proučili njihov sastav i uspoređivali to s našim gigantima Sunčevog sustava. A budući da je sustav stvarno prilično mlad (star samo 40 milijuna godina), može nam puno reći o procesu stvaranja planeta. I na kraju, ali ne najmanje bitno, njihove široke orbite (nužnost s obzirom na njihovu veličinu) mogle bi značiti da je sustav manje nego stabilan.
U budućnosti, prema Wang-u, astronomi će promatrati hoće li neke planete izbaciti iz sustava. Ne znam za vas, ali razmotrio bih video koji ilustrira kako se jedan od plinskih divova HR 8799 izbacuje iz sustava također prilično nadahnjujući!
