Ο εξωπλανήτης HAT-P-7b έχει παρατηρηθεί ότι έχει μια πολύ περίεργη τροχιά. Έχει είτε μια πολύ κεκλιμένη τροχιά – περνώντας σχεδόν πάνω από τους πόλους του μητρικού του αστέρα, HAT-P-7 – είτε μια ανάδρομη τροχιά. δηλαδή σε τροχιά προς την αντίθετη κατεύθυνση του μητρικού του αστέρα. Δύο ομάδες ερευνητών, και οι δύο χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Subaru στην Ιαπωνία, δημοσίευσαν εργασίες για τις παράξενες ιδιότητες αυτού του πλανήτη, του δεύτερου εξωπλανήτη που έχει παρατηρηθεί ποτέ ότι έχει ανάδρομη τροχιά.
Στο Ηλιακό μας Σύστημα, οι πλανήτες περιστρέφονται ήρεμα προς την ίδια κατεύθυνση με αυτή του μητρικού αστέρα τους, στην περίπτωσή μας του Ήλιου. Αυτό ονομάζεται τροχιά προόδου και η Γη έχει την πιο κεκλιμένη τροχιά σε σχέση με τον ισημερινό του Ήλιου, 7,15 μοιρών. Ο πλανήτης HAT-P-7b, ωστόσο, έχει μια τροχιά που είναι αντίθετη από την περιστροφή του μητρικού του άστρου αλλά στο ίδιο επίπεδο με τον ισημερινό (ουσιαστικά μια κλίση 180 μοιρών). Αυτό ονομάζεται ανάδρομη τροχιά. Μπορεί επίσης να έχει κλίση τουλάχιστον 86 μοίρες του ισημερινού του Ήλιου του, έτσι ώστε να έχει σχεδόν πολική τροχιά. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη προσδιορίσει την πραγματική περιστροφή του αστεριού HAT-P-7, και επομένως ποιο σενάριο ισχύει για τον εξωπλανήτη.
«Υπάρχει μεγάλο εύρος αβεβαιότητας επειδή δεν έχουμε μετρήσει την πραγματική γωνία μεταξύ της τροχιάς και του αστρικού ισημερινού. Αντίθετα, μπορούμε να μετρήσουμε μόνο τη γωνία που βλέπουμε από τη δική μας οπτική γωνία στη Γη», δήλωσε ο Winn σε δελτίο τύπου του MIT.
Το HAT-P-7b είναι περίπου 1,4 φορές πιο πλάτος και 1,8 φορές πιο μάζα από τον Δία, και βρίσκεται περίπου 1.000 έτη φωτός από τη Γη.
Μια ιαπωνική συνεργασία με επικεφαλής τον Norio Narita του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Ιαπωνίας και μια ομάδα με επικεφαλής τον βοηθό καθηγητή φυσικής του MIT Joshua Winn δημοσίευσαν και οι δύο εργασίες που περιγράφουν λεπτομερώς τις μελέτες τους για το HAT-P-7b. Αυτές οι μελέτες δημοσιεύτηκαν στις Publications of Astronomical Society of Japan Letters στις 25 Οκτωβρίου 2009 και στο Astrophysical Journal Letters για την 1η Οκτωβρίου 2009 , αντίστοιχα. Το χαρτί της ιαπωνικής ομάδας είναι διαθέσιμο για ανάγνωση στο Arxiv εδώ .
Και οι δύο ερευνητικές ομάδες χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Subaru Φασματογράφος υψηλής διασποράς όργανο για την παρατήρηση του αστέρα HAT-P-7. Το φασματογράφο επέτρεψε στους ερευνητές να παρακολουθήσουν την ερυθρή ή μπλε μετατόπιση του φωτός καθώς ο πλανήτης περιφερόταν γύρω από το αστέρι. Σε πλανήτες με τροχιά προόδου, η διέλευση τους μπροστά από το αστέρι εμποδίζει πρώτα την μπλε μετατόπιση του φωτός από το αστέρι, στη συνέχεια εμποδίζει τη μετατόπιση του φωτός στο κόκκινο, κάνοντας το αστέρι να φαίνεται ότι κινείται περισσότερο από ότι είναι στην πραγματικότητα.
Στην περίπτωση του HAT-P-7b το φαινόμενο αντιστράφηκε – δηλαδή, το μετατοπισμένο φως στο κόκκινο φαινόταν πιο μπλε, στη συνέχεια το φως με μετατόπιση μπλε εμφανίστηκε πιο κόκκινο, καθιστώντας προφανές ότι η τροχιά του πλανήτη δεν ήταν στην ίδια κατεύθυνση με αυτή του HAT- Ρ-7. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο Rossiter-McLaughlin, που απεικονίζεται παρακάτω.
Το φαινόμενο Rossiter McLaughlin κάνει ένα αστέρι να φαίνεται να έχει μεγαλύτερη ακτινική ταχύτητα από ό,τι στην πραγματικότητα λόγω ενός διερχόμενου πλανήτη. Πίστωση εικόνας: Nicholas Shanks, WikiMedia Commons
Η περίεργη τροχιά του HAT-P-7b θα μπορούσε να έχει προκληθεί από πολλούς διαφορετικούς παράγοντες και οι θεωρητικοί που μοντελοποιούν τον σχηματισμό εξωπλανητικών συστημάτων θαδενπρέπει να «πίσω στους πίνακες σχεδίασης». Η γενική συναίνεση είναι ότι οι πλανήτες σχηματίζονται από έναν μεγάλο δίσκο υλικού που περιφέρεται γύρω από το αστέρι, και έτσι όλοι περιφέρονται στην ίδια κατεύθυνση με τον δίσκο από τον οποίο σχηματίστηκαν.
Πολλοί πλανήτες θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί σε μια ασταθή διαμόρφωση γύρω από το αστέρι και η γειτνίασή τους μεταξύ τους θα μπορούσε να έχει προκαλέσει μια μάλλον χαοτική σειρά βαρυτικών μπιλιάρδου να εκκινήσει το HAT-P-7b στην τρέχουσα τροχιά του. Μια άλλη εξήγηση είναι η παρουσία ενός τρίτου αντικειμένου στο σύστημα, όπως ένας άλλος τεράστιος πλανήτης ή συνοδός αστέρι, που γέρνει την τροχιά του HAT-P-7b λόγω αυτού που είναι γνωστό ως Εφέ Kozai .
Η ανακοίνωση της ανάδρομης τροχιάς του HAT-P-7b ήρθε μόνο μία ημέρα μετά την ανακοίνωση στις 12 Αυγούστου 2009 ότι ο πλανήτης WASP-17b περιφέρεται απέναντι από το μητρικό του άστρο. Ο HAT-P-7b είναι επίσης ένας από τους πρώτους εξωπλανήτες που μελετήθηκαν από την αποστολή Kepler, η οποία μελέτησε την τροχιά του πλανήτη πάνω από 10 ημέρες. Ο Κέπλερ θα τραβήξει περαιτέρω εικόνες του άστρου κατά τη διάρκεια της αποστολής του και παρατηρώντας την περιστροφή των κηλίδων στην επιφάνεια του άστρου, θα καθορίσει την τροχιακή κατεύθυνση, μετά από την οποία θα μάθουμε αν το HAT-P-7b περιστρέφεται «προς τα πίσω» ή γύρω από τους πόλους του αστεριού.
Πηγή: Τηλεσκόπιο Subaru , ΜΕ