Iz priopćenja za medije Subaru teleskop i Japanskog nacionalnog astronomskog opservatorija:
Istraživački tim na čelu s astronomima sa Sveučilišta u Tokiju i Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana (NAOJ) otkrio je da nagnute orbite mogu biti tipične nego rijetke za egzoplanetarne sustave - one izvan našeg Sunčevog sustava. Njihova mjerenja kutova između osi rotacije zvijezde (zvjezdane rotacijske osi) i orbite planete (planetarna orbitalna os) egzoplaneta HAT-P-11b i XO-4b pokazuju da su orbite egzoplaneta vrlo nagnute. Ovo je prvi put da su znanstvenici izmjerili kut za mali planet poput HAT-P-11 b. Nova otkrića pružaju važne opservacijske pokazatelje za testiranje različitih teorijskih modela razvoja orbita planetarnih sustava.
Od otkrića prve egzoplanete 1995. godine, znanstvenici su identificirali više od 500 egzoplaneta, planeta izvan našeg Sunčevog sustava, od kojih su gotovo svi planeti divovi. Većina tih divovskih egzoplaneta kruže orbiti oko zvijezda domaćina, za razliku od ogromnih planeta našeg Sunčevog sustava, poput Jupitera, koji kruže oko Sunca iz daljine. Prihvaćene teorije predlažu da se ti divovski planeti izvorno formiraju od obilnih materijala koji tvore planete, daleko od zvijezda domaćina, a zatim se migriraju na njihove trenutne bliske lokacije. Predloženi su različiti migracijski procesi koji objašnjavaju bliske divovske egzoplanete.
Modeli interakcije između diska i planeta usredotočeni su na interakcije između planeta i njegovog protoplanetarnog diska, diska iz kojeg je izvorno nastao. Ponekad ove interakcije između protoplanetarnog diska i planeta koji se formira rezultiraju silama zbog kojih planet pada prema središnjoj zvijezdi. Ovaj model predviđa da će se centrifuzna zvijezda i orbitalna os planeta uskladiti jedna s drugom.
Modeli migracije planeta i planeta usmjereni su na međusobno rasipanje među divnim planetima. Migracije se mogu dogoditi rasipanjem planeta, kada se više planeta raspršuje tijekom stvaranja dva ili više planeta divova unutar protoplanetarnog diska. Dok se neki od planeta raspršuju iz sustava, najunutarnji može uspostaviti konačnu orbitu vrlo blizu središnje zvijezde. Drugi scenarij interakcije planeta i planeta, Kozai migracija, postulira da dugotrajna gravitaciona interakcija između unutrašnjeg planeta divova i drugog nebeskog objekta, poput pridružene zvijezde ili vanjskog divovskog planeta s vremenom može promijeniti orbitu planeta, pomjerajući unutarnji planet bliže do središnje zvijezde. Interakcije migracije planeta i planeta, uključujući rasipanje planeta-planeta i migracije Kozai-a, mogle bi proizvesti nagnutu orbitu između planeta i zvjezdaste osi.
Sveukupno, nagib orbitalnih osi planeta u blizini u odnosu na centrifugalne osi zvijezde domaćina pojavljuje se kao vrlo važna promatračka osnova za podršku ili pobijanje migracijskih modela na kojima se teorije orbitalne evolucije usredotočuju. Istraživačka skupina koju su predvodili astronomi sa Sveučilišta u Tokiju i NAOJ koncentrirala su svoja opažanja s teleskopom Subaru na istraživanju ovih sklonosti za dva sustava za koja se zna da imaju planete: HAT-P-11 i XO-4. Skupina je izmjerila Rossiter-McLaughlin (u daljnjem tekstu: RM) učinak sustava i otkrila dokaze da se njihove orbitalne osi nagibaju u odnosu na osovine vrtnje zvijezda.
RM efekt odnosi se na prividne nepravilnosti u radijalnoj brzini ili brzini nebeskog objekta u promatračevoj liniji vida tijekom planetarnih tranzita. Za razliku od spektralnih linija koje su općenito simetrične u mjerama radijalne brzine, one s RM učinkom odstupaju u asimetričan uzorak (vidi sliku 1). Takva prividna varijacija radijalne brzine tijekom tranzita otkriva kut projiciran u nebo između zvjezdane osi vrtnje i planetarne orbitalne osi. Teleskop Subaru sudjelovao je u prethodnim otkrićima RM efekta, koja su dosad znanstvenici istraživali za oko trideset pet egzoplanetarnih sustava.
U siječnju 2010. godine, istraživački tim predvođen astronomima trenutnog tima sa Sveučilišta u Tokiju i Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana koristio je teleskop Subaru za promatranje planetarnog sustava XO-4, koji leži 960 svjetlosnih godina od Zemlje u regiji Lynx , Planeta sustava otprilike je 1,3 puta veća od Jupitera i ima kružnu orbitu od 4,13 dana. Njihovo otkrivanje efekta RM pokazalo je da se orbitalna os planeta XO-4 b naginje prema osi spina zvijezde domaćina. Do sada je samo Subaru teleskop mjerio RM učinak za ovaj sustav.
U svibnju i srpnju 2010. godine, trenutni istraživački tim proveo je ciljano promatranje eksoplanetarnog sustava HAT-P-11, koji je udaljen 130 svjetlosnih godina od Zemlje prema sazviježđu Cygnus. Planeta HAT-P-11 b veličine Neptuna orbitira oko svoje zvijezde domaćina u nekružnoj (ekscentričnoj) orbiti od 4,89 dana i jedna je od najmanjih egzoplaneta ikad otkrivenih. Do ovog istraživanja, znanstvenici su otkrili samo RM efekt za planete divova. Otkrivanje RM efekta za planete manjeg obima je izazovno jer je signal RM efekta proporcionalan veličini planeta; što je manja tranzitna planeta, to je signal slabiji.
; Tim je iskoristio ogromnu snagu skupljanja svjetla ogledala Subaru Teleskopa 8,2m, kao i preciznost Spektrografa visoke disperzije. Njihova opažanja rezultirala su ne samo prvim otkrivanjem RM efekta za manji egzoplanet veličine Neptuna, nego su također pružila dokaze da se orbitalna os planeta naginje prema zvjezdanoj centrifugi za oko 103 stupnja na nebu. Istraživačka skupina u SAD-u koristila je Keck teleskop i napravila neovisna promatranja RM učinka istog sustava u svibnju i kolovozu; njihovi su rezultati bili slični onima iz zapažanja tima Sveučilišta u Tokiju / NAOJ-a iz svibnja i jula 2010. godine.
Promatranja trenutnog tima o utjecaju RM na planetarne sustave HAT-P-11 i XO-4 pokazala su da imaju planetarne orbite visoko nagnute prema osovinama vrtnji zvijezda. Posljednji opažajni rezultati ovih sustava, uključujući one dobivene neovisno o nalazima ovdje prijavljenim, sugeriraju da takve visoko nagnute planetarne orbite mogu uobičajeno postojati u svemiru. Scenarij migracije planeta-planeta, bilo uzrokovan rasipanjem planeta-planeta ili migracijom Kozai, umjesto da scenarij planeta-disk može objasniti njihovu migraciju na današnje lokacije.
Međutim, mjerenja učinka RM-a za pojedine sustave ne mogu presudno razlikovati scenarije migracije. Statistička analiza može pomoći znanstvenicima da utvrde koji je, ako postoji, proces migracije odgovoran za visoko nagnute orbite divovskih planeta. Budući da različiti modeli migracija predviđaju različite raspodjele kuta između zvjezdane osi i planetarne orbite, razvijanje velikog uzorka RM efekta omogućava znanstvenicima da podrže najpouzdaniji proces migracije. Uključivanje mjerenja RM učinka za takav planet male veličine kao HAT-P-11 b u uzorak će igrati važnu ulogu u raspravama planetarnih scenarija migracije.
Mnoge istraživačke skupine planiraju izvršiti promatranje RM učinka pomoću teleskopa širom svijeta. Trenutačni tim i teleskop Subaru igrat će sastavnu ulogu u narednim istragama. Kontinuirana promatranja tranzita egzoplanetarnih sustava doprinijet će razumijevanju povijesti i migracije planetarnih sustava u bliskoj budućnosti.
