ตั้งอยู่ประมาณ 129 ปีแสงจากโลกในทิศทางของกลุ่มดาวเพกาซัสคือระบบดาวฤกษ์ที่ค่อนข้างใหม่ของ HR 8799 เริ่มต้นในปี 2008 เริ่มมีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสี่ดวงที่โคจรรอบดาวเคราะห์ในระบบนี้ ยืนยันโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพโดยตรง และเมื่อเวลาผ่านไปนักดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์ทั้งสี่นี้อยู่ในสภาพกำทอนซึ่งกันและกัน
ในกรณีนี้ดาวเคราะห์ทั้งสี่โคจรรอบดาวฤกษ์ของพวกเขาด้วยการสั่นพ้อง 1: 2: 4: 8 ซึ่งหมายความว่าระยะเวลาการโคจรของดาวเคราะห์แต่ละดวงอยู่ในอัตราส่วนที่แม่นยำเกือบทุกดวงในระบบ นี่เป็นปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใครซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้กับ Jason Wang - นักศึกษาระดับบัณฑิตจากแขน Berkeley ของ Nexus ที่สนับสนุนโดย NASA สำหรับวิทยาศาสตร์ระบบดาวเคราะห์นอกระบบ (NExSS) เพื่อผลิตวิดีโอที่แสดงการเต้นรำของวงโคจร
การใช้ภาพที่ได้รับจาก W.M หอสังเกตการณ์ Keck ตลอดระยะเวลาเจ็ดปีวิดีโอของวังแสดงภาพของดาวเคราะห์นอกระบบทั้งสี่ที่กำลังเคลื่อนไหว อย่างที่คุณเห็นด้านล่างดาวกลางจะมืดมิดเพื่อให้แสงที่สะท้อนจากดาวเคราะห์สามารถมองเห็นได้ และในขณะที่มันไม่ได้แสดงดาวเคราะห์ที่โคจรครบรอบวงโคจร (ซึ่งจะใช้เวลาหลายสิบปีหรือหลายศตวรรษ) มันแสดงให้เห็นถึงการกำทอนที่อยู่ระหว่างดาวเคราะห์ทั้งสี่ของดาวอย่างสวยงาม
ตามที่ Jason Wang บอก Space Magazine ทางอีเมล:
“ ข้อมูลได้รับมานานกว่า 7 ปีจากกล้องโทรทรรศน์ Keck หนึ่งใน 10 เมตรโดยทีมนักดาราศาสตร์ (Christian Marois, Quinn Konopacky, Bruce Macintosh, Travis Barman และ Ben Zuckerman) Christian ลดจำนวนข้อมูลใน 7 ยุคเพื่อสร้างข้อมูล 7 เฟรม จากนั้นฉันสร้างภาพยนตร์โดยใช้การแก้ไขการเคลื่อนไหวเพื่อสอดแทรก 7 เฟรมเหล่านั้นเป็น 100 เฟรมเพื่อให้ได้วิดีโอที่ราบรื่นเพื่อที่จะไม่เปลี่ยนแปลง (ราวกับว่าเราสามารถสังเกตพวกมันได้ทุกเดือนจากโลก)”
รูปภาพของดาวเคราะห์นอกระบบทั้งสี่ถูกจับภาพโดยดร. Christian Marois จากสภาวิจัยแห่งชาติของสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์เฮอร์ชเบิร์กในแคนาดา มันเป็นในปี 2008 ที่ Marois และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบดาวเคราะห์สามดวงแรกของ HR 8799 - HR 8799 b, c และ d - โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพโดยตรง ในเวลาเดียวกันทีมจาก UC Berkeley ประกาศการค้นพบ Fomalhaut b เช่นกันโดยใช้การถ่ายภาพโดยตรง
ดาวเคราะห์เหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็นดาวก๊าซยักษ์ที่มีขนาดและมวลใกล้เคียงกันโดยมีขนาด 1.2 ถึง 1.3 เท่าของดาวพฤหัสบดีและ 7 ถึง 10 เท่าของมวล ในช่วงเวลาแห่งการค้นพบของพวกเขา HR 8799 d เชื่อว่าเป็นดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดกับดาวฤกษ์ของมันในระยะทางประมาณ 27 หน่วยดาราศาสตร์ (AUs) - ในขณะที่อีกสองวงโคจรที่ระยะทางประมาณ 42 และ 68 AUs ตามลำดับ
หลังจากนั้นทีมก็ตระหนักว่าดาวเคราะห์ได้รับการตรวจสอบแล้วในปี 2541 หลังจากนั้นกล้องอินฟราเรดของกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องอินฟราเรดหลายวัตถุ (NICMOS) ได้รับแสงจากระบบที่บ่งบอกว่ามีดาวเคราะห์อยู่ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ยังไม่ชัดเจนจนกระทั่งหลังจากติดตั้งเทคนิคการประมวลผลภาพที่พัฒนาขึ้นใหม่แล้ว ดังนั้น "การค้นพบล่วงหน้า" ก็ไม่มีใครสังเกตเห็น
การสำรวจเพิ่มเติมในปี 2009 และ 2010 ได้เปิดเผยว่ามีดาวเคราะห์ดวงที่สี่ - HR 8799 e ซึ่งมีวงโคจรอยู่ในอีกสามดวง ถึงกระนั้นดาวเคราะห์ดวงนี้ก็อยู่ห่างจากดาวฤกษ์ของมันมากกว่าโลกถึงสิบห้าเท่าจากดวงอาทิตย์ซึ่งส่งผลให้เกิดวงโคจรประมาณ 18,000 วัน (49 ปี) คนอื่น ๆ ใช้เวลาประมาณ 112, 225 และ 450 ปี (ตามลำดับ) เพื่อเสร็จสิ้นการโคจรของ HR 8799
ในที่สุดวังตัดสินใจสร้างวิดีโอ (ซึ่งไม่ใช่ครั้งแรกของเขา) เพื่อแสดงให้เห็นว่าการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบน่าตื่นเต้นแค่ไหน ในขณะที่เขาวางไว้:
“ ฉันได้เขียนอัลกอริธึมการแก้ไขการเคลื่อนไหวนี้สำหรับระบบดาวเคราะห์นอกระบบอีกระบบหนึ่งคือ Beta Pictoris b ที่ซึ่งเราเห็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งบนวงโคจรที่มีขอบคล้ายกับว่ามันกำลังดำดิ่งลงสู่ดาวฤกษ์ของมัน เราต้องการทำสิ่งเดียวกันสำหรับ HR 8799 เพื่อทำให้ระบบนี้มีชีวิตและแบ่งปันความตื่นเต้นของเราในการถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง ฉันคิดว่ามันน่าทึ่งมากที่เรามีเทคโนโลยีในการดูโลกอื่นโคจรรอบดาวฤกษ์อื่น ๆ ”
นอกจากนี้วิดีโอยังดึงดูดความสนใจไปที่ระบบดาวที่นำเสนอโอกาสพิเศษสำหรับการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ เนื่องจาก HR 8799 เป็นระบบหลายดาวเคราะห์ดวงแรกที่ถ่ายภาพโดยตรงซึ่งหมายความว่านักดาราศาสตร์สามารถสังเกตการณ์การโคจรของดาวเคราะห์ทั้งสี่ดวงโดยตรงสังเกตปฏิสัมพันธ์ที่มีพลัง
นักดาราศาสตร์จะสามารถใช้สเปกตรัมของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านี้เพื่อศึกษาองค์ประกอบของพวกเขาและเปรียบเทียบสิ่งนี้กับยักษ์ใหญ่ในระบบสุริยะของเราเอง และเนื่องจากระบบนี้ยังเด็กมาก (อายุเพียง 40 ล้านปี) มันสามารถบอกเราได้มากมายเกี่ยวกับกระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์ สุดท้าย แต่ไม่ท้ายสุดวงโคจรที่กว้างของพวกเขา (ความจำเป็นตามขนาดของมัน) อาจหมายถึงระบบนั้นมีความเสถียรน้อยกว่า
ในอนาคตอ้างอิงจากสวังนักดาราศาสตร์จะเฝ้าดูเพื่อดูว่ามีดาวเคราะห์ใดถูกผลักออกจากระบบหรือไม่ ฉันไม่รู้เกี่ยวกับคุณ แต่ฉันจะพิจารณาวิดีโอที่แสดงให้เห็นว่าหนึ่งในยักษ์ใหญ่ก๊าซของ HR 8799 ที่ถูกบูทออกจากระบบจะเป็นแรงบันดาลใจเช่นกัน!
