התגלית הגדולה של ווב: כוכב לכת נסתר במערכת בטא בקטוריס

מאפיינים פיזיקליים

• מסה: כ-2.4 מסות יופיטר
• רדיוס: כ-1.26 רדיוסי יופיטר
• טמפרטורה: כ-600 קלווין
• מסלול: ציר חצי ראשי של כ-26 AU (יחידות אסטרונומיות) מכוכב האם, עם זמן הקפה של כ-91 שנה – מה שהופך אותו לכוכב הלכת בעל המסלול הרחב ביותר במערכת בטא בקטוריס
• עמימות: Beta Pictoris d חלש פי 100 מ-Beta Pictoris b, והוא כוכב הלכת הקלוש ביותר שצולם אי פעם ישירות מכדור הארץ . מקור אחד מתאר אותו כ"אחד מכוכבי הלכת קלי המשקל ביותר שצולמו אי פעם" .

למה הוא התחבא יותר מעשור

כוכב הלכת לא התגלה מוקדם יותר בגלל אתגרי ניגודיות. הוא ממוקם קרוב מאוד לבוהק העז של כוכב האם (Beta Pictoris A), ומוסתר גם על ידי אור מפוזר מדיסקת הפסולת הבולטת של המערכת. בנוסף, Beta Pictoris b עצמו – ענק גזים בהיר בהרבה במסלול צר יותר – יצר בוהק שיורי בנתוני קורונוגרפיה ובהדמיה דיפרנציאלית שהסתיר את האות החלש יותר של כוכב הלכת d. רק השילוב של הרגישות חסרת התקדים של טלסקופ ווב באינפרא-אדום עם אסטרטגיית ההדמיה הלא-קורונוגרפית של VLT/ERIS חשפה אותו לבסוף .

הרכב האטמוספירה

הספקטרום שחולץ מ-NIRSpec ו-MIRI של Beta Pictoris d מציג סדרה ברורה של תכונות בליעה של פחמן חד-חמצני (CO) באורכי גל של כ-2.3 עד 5.0 מיקרומטר . האטמוספירה מראה גם סימנים של אדי מים (H₂O), פחמן דו-חמצני (CO₂) ומתאן (CH₄) . זיהויים מולקולריים אלה מאפשרים לאסטרונומים להתחיל לאפיין את יחס הפחמן-חמצן והמתכתיות של כוכב הלכת, מה שמספק רמזים על תהליך היווצרותו.

הקשר מערכתי ומשמעות היסטורית

בטא בקטוריס היא מערכת צעירה, בת כ-23 מיליון שנה . עם אישור קיומו של Beta Pictoris d, היא מכילה כעת שלושה כוכבי לכת שצולמו ישירות (b, c, ו-d). זה הופך אותה למערכת השנייה בלבד עם יותר משני כוכבי לכת מאושרים שצולמו ישירות, אחרי HR 8799 . כל שלושת כוכבי הלכת הם ענקי גזים שהתגלו באמצעות הדמיה ישירה, אם כי Beta Pictoris c זוהה תחילה באמצעות מדידות מהירות רדיאלית לפני שצולם ישירות . המבנה של המערכת – עם כוכבי לכת הנעים ממסלולים פנימיים ועד לכ-26 AU, וקופלנריים עם דיסקת הפסולת – מציעה מעבדה נדירה לחקר היווצרות ענקי גזים והתפתחות מערכות פלנטריות .