Δείτε το 17χρονο ταξίδι ενός νεαρού εξωπλανήτη γύρω από το αστέρι του

Ενώ η Γη χρειάζεται 365 ημέρες για να περιστραφεί γύρω από το αστέρι μας (γνωστός και ως ήλιος), ο εξωπλανήτης Beta Pictoris b χρειάζεται 23,6 γήινα χρόνια για να περιστραφεί γύρω από το αστέρι του. Τώρα, ένας αστροφυσικός και εικονογράφος εξωπλανητών στο Πανεπιστήμιο Northwestern χρησιμοποίησε πλάνα 17 ετών για να

δημιουργήστε ένα time-lapse βίντεο

αυτής της σχεδόν πλήρους τροχιάς του γιγάντιου πλανήτη γύρω από το άστρο του.

[Related:


New image reveals a Jupiter-like world that may share its orbit with a ‘twin’.


]

Beta Pictoris β

είναι ένας τεράστιος πλανήτης που έχει μάζα 12 φορές μεγαλύτερη από τον αέριο γίγαντα Δία. Είναι περίπου 63 έτη φωτός μακριά από τη Γη στον αστερισμό Pictor. Ο τεράστιος πλανήτης είναι περίπου 10 φορές πιο μακριά από το αστέρι του από ό,τι η Γη από τον ήλιο, και το Beta Pictoris b είναι περίπου 1,75 φορές πιο μαζικό και 8,7 φορές πιο φωτεινό από τον ήλιο μας.

Ο αστροφυσικός Jason Wang χρησιμοποίησε πλάνα σε πραγματικό χρόνο που συλλέχθηκε μεταξύ 2003 και 2020 και συμπυκνώνει το ταξίδι διάρκειας 17 ετών σε 10 δευτερόλεπτα, δείχνοντας το Beta Pictoris b να κάνει περίπου το 75 τοις εκατό μιας πλήρους τροχιάς του αστεριού του.

«Χρειαζόμαστε άλλα έξι χρόνια δεδομένων για να μπορέσουμε να δούμε μια ολόκληρη τροχιά»,

είπε ο Wang σε μια δήλωση

. “Σχεδόν φτάσαμε. Η υπομονή είναι το κλειδί.”

Αυτό

Ο πολύ νέος πλανήτης είναι μόλις 20 έως 26 εκατομμυρίων ετών

και φωτογραφήθηκε για πρώτη φορά το 2003. Εκείνη την εποχή, το μέγεθος και η φωτεινότητά του έκαναν ευκολότερο τον εντοπισμό σε σύγκριση με τους άλλους

εξωπλανήτες

του γαλαξία.

«Είναι εξαιρετικά φωτεινό», είπε ο Wang. «Γι’ αυτό είναι ένας από τους πρώτους εξωπλανήτες που ανακαλύφθηκαν ποτέ και απεικονίστηκαν απευθείας. Είναι τόσο μεγάλο που βρίσκεται στα όρια ενός πλανήτη και ενός καφέ νάνου, που είναι πιο ογκώδεις από τους πλανήτες».

Ο Wang κατασκεύασε για πρώτη φορά το πρώτο του

time

-lapse πλάνα του Beta Pictoris b με πέντε χρόνια κυκλώματος. Άρχισε να συνεργάζεται με έναν τοπικό μαθητή γυμνασίου ονόματι Malachi Noel, ο οποίος χρησιμοποίησε τεχνικές επεξεργασίας εικόνας με γνώμονα την τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσει ομοιόμορφα δεδομένα αρχειακής απεικόνισης από το Gemini Planet Imager του Observatory Gemini και τα όργανα NACO και SPHERE του European Southern Observatory.

“Λόγω του μεγάλου χρονικού εύρους, υπήρχε μεγάλη ποικιλία μεταξύ των συνόλων δεδομένων, η οποία απαιτούσε συχνές προσαρμογές στην επεξεργασία εικόνας.”

είπε ο Νόελ σε δήλωσή του

. «Μου άρεσε πολύ να δουλεύω με τα δεδομένα. Αν και είναι πολύ νωρίς για να γνωρίζουμε με βεβαιότητα, η αστροφυσική είναι σίγουρα μια επαγγελματική πορεία που σκέφτομαι σοβαρά».

Μετά την ομοιόμορφη επεξεργασία των δεδομένων, ο Wang χρησιμοποίησε μια αλγοριθμική τεχνική που ονομάζεται

παρεμβολή κίνησης

για να συμπληρώσετε τα κενά για να κάνετε ένα συνεχές βίντεο. Αυτό κράτησε την εικόνα του εξωπλανήτη να φαίνεται πιο ομαλή καθώς περιφέρεται στο διάστημα.

«Αν απλώς συνδυάζαμε τις εικόνες, το βίντεο θα φαινόταν πραγματικά νευρικό γιατί δεν είχαμε συνεχή προβολή του συστήματος κάθε μέρα για 17 χρόνια», είπε ο Wang. «Ο αλγόριθμος εξομαλύνει αυτό το jitter, έτσι μπορούμε να φανταστούμε πώς θα ήταν ο πλανήτης αν τον βλέπαμε κάθε μέρα».

Ο Wang χρησιμοποίησε μια τεχνολογία που ονομάζεται προσαρμοστική οπτική για τη συναρμολόγηση του βίντεο, η οποία βοήθησε επίσης στη διόρθωση της θολότητας της εικόνας που προκαλεί η ατμόσφαιρα της Γης και στην καταστολή της λάμψης του κεντρικού άστρου στο σύστημα. Η λάμψη του αστεριού είναι ακόμα τόσο έντονη που ξεπερνά το Beta Pictoris b όταν πλησιάζει πολύ.

[Related:


The

Milky Way

‘s shiniest known exoplanet has glittering metallic clouds


.]

Ο Wang ελπίζει ότι τα βίντεο εξωπλανητών δίνουν στους θεατές μια μοναδική ματιά στην κίνηση των πλανητών και καταδεικνύουν την εσωτερική λειτουργία του σύμπαντος.

«Πολλές φορές, στην επιστήμη, χρησιμοποιούμε αφηρημένες ιδέες ή μαθηματικές εξισώσεις», είπε ο Wang. “Αλλά κάτι σαν ταινία – που μπορείτε να δείτε με τα μάτια σας – δίνει μια σπλαχνική εκτίμηση για τη φυσική που δεν θα κερδίσατε αν κοιτάξετε απλώς τις πλοκές σε ένα γράφημα.”