PDS 110 - czy wokół niej krąży planeta pozasłoneczna z pierścieniami?

[libmar96]

PDS 110 w Orionie - gwiazda, która posiada planetę pozasłoneczną z pierścieniami?

W listopadzie 2008 i styczniu 2011 roku, obserwatoria poszukiwawcze SuperWASP oraz KELT indywidualnie wykryły dwa podobne spadki jasności. Ich przebieg jest bardzo złożony i pasuje do modelu występowania pierścieni. Oba zjawiska nastąpiły w odstępie 808 dni (możliwy błąd do okresu orbitalnego to +/- 2 dni). Ze względu na trudność interpretacji, nie jest to wystarczający dowód na potwierdzenie jej istnienia. W związku z tym, potrzebne są kolejne obserwacje!

Planety pozasłoneczne mają mniej więcej stały okres orbitalny (różnice wynikałyby tylko z ewentualnych zaburzeń grawitacyjnych od sąsiednich planet - stąd możliwa pomyłka o 2 dni). Można w ten sposób przewidzieć, że kolejne zjawiska następują cyklicznie. Kolejny potencjalny tranzyt miał nastąpić w 2014 roku, jednak w tym czasie Słońce znajdowało się na niebie zbyt blisko PDS 110. Po 1616 dniach od ostatniego zaobserwowanego tranzytu mamy wrzesień 2017. To właśnie wtedy powinniśmy przeprowadzić kolejne obserwacje.

Jeśli spadek jasności zostanie znów zauważony, będzie to wystarczający dowód na istnienie planety pozasłonecznej posiadającej pierścienie. Zjawisko to będzie intensywnie obserwowane przez wielu obserwatorów na świecie i pozwoli na dokładniejsze przestudiowanie złożoności tranzytu.

Będzie to większy projekt i prawdopodobnie jeden z najważniejszych w moim życiu. Uczestnictwo w takich obserwacjach można porównać do współodkrycia nowej planety pozasłonecznej. W tym celu, stworzyłem na Facebooku, na której będą pojawiały się nowinki, takie jak:
- w jaki sposób można samodzielnie przeprowadzić obserwację?
- czy zjawisko jest aktualnie widoczne, co się teraz dzieje?
- transmisje na żywo z obserwacji zjawiska

Wsparcie projektu w postaci polubienia ma dla mnie duże znaczenie. Chciałbym, aby usłyszała o nim jak największa ilość osób. Jednocześnie, być może znajdziemy nowych obserwatorów, którzy przyłączą się do rejestracji tego zjawiska. Przede wszystkim chodzi o uczestnictwo Polski w ogólnoświatowej akcji obserwacyjnej. W związku z tym, z czasem będę dodawał tam nowe informacje, również po angielsku. Rozmawiałem też z autorami artykułu naukowego, od którego zaczął się temat. Przede wszystkim należy skupić się na stronie AAVSO, na której wkrótce pojawi się nowinka i tam należy wrzucać obserwacje.

Do obserwacji będę używał kamery ASI178MM-c z obiektywem Canon FD 300mm f/4.0. Do tego posiadam też filtry fotometryczne V i B. To nieodłączny zestaw przy obserwacjach tranzytów planet pozasłonecznych. Dotychczasowe testy wykazały, że zestaw pozwala określić jasność gwiazdy z lepszą dokładnością niż +/- 0.004 mag przy integracji 5 minut. Jak sam Matthew mówił (współautor artykułu), to jest aż ponadto, czego wymagają. Więc świetnie, że również można wnieść jakąś cegiełkę przy potwierdzeniu istnienia tranzytującego obiektu. Amatorzy mogą też spróbować zarejestrować to zjawisko wizualnie (gdyż spadek jest dość duży).

Wyniki tych obserwacji będą pojawiały się czasopismach astronomicznych, różnych portalach oraz artykułach naukowych. W sierpniowym numerze "Astronomii" pojawi się moja wzmianka jak przeprowadzać obserwację i dlaczego jest to tak istotne w przypadku PDS 110. W przypadku indywidualnych pytań, można też skontaktować się mailowo: projektpds110@gmail.com

Więcej informacji w artykułach:
Urania - http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/ty-mozesz-pomoc-obserwacjach-hipotetycznej-upierscienionej-planety-orionie-3386.html
Scientific American - https://www.scientificamerican.com/article/newly-found-exoplanet-may-have-ring-system-dwarfing-saturn-rsquo-s/
Sci-News - http://www.sci-news.com/astronomy/ringed-gas-giant-young-star-pds-110-04908.html
Arxiv (artykuł naukowy) - https://arxiv.org/pdf/1705.10346.pdf

[kanarkusmaximus]

Interesujący projekt! Rozumiem, że potrzeba Tobie:
- obserwatorów z odpowiednim sprzętem
- danych z okresu obserwacyjnego we wrześniu --> jaki dokładny jest to okres obserwacji?

Czy możesz coś napisać o potrzebnym sprzęcie jaki wystarczy do pomiarów? Może to kilka osób przekona.

Czy jest jakieś jedno "oficjalne" miejsce w polskim zakątku sieci, gdzie będzie dyskusja na temat tych obserwacji? 

[libmar96]

Interesujący projekt! Rozumiem, że potrzeba Tobie:
- obserwatorów z odpowiednim sprzętem
- danych z okresu obserwacyjnego we wrześniu --> jaki dokładny jest to okres obserwacji?

Czy możesz coś napisać o potrzebnym sprzęcie jaki wystarczy do pomiarów? Może to kilka osób przekona.

Czy jest jakieś jedno "oficjalne" miejsce w polskim zakątku sieci, gdzie będzie dyskusja na temat tych obserwacji? 

Jakakolwiek obserwacja jest pożądana, gdyż pozwoli na wypełnienie ewentualnych luk między obserwacjami. Gwiazda jest widoczna na krótko między 1:30 a 4:00, więc mamy zaledwie 10% wykorzystanego czasu przy bezchmurnej pogodzie. Moje stanowisko jest już praktycznie gotowe, brakuje tylko akumulatora (ale to kwestia pojedynczego zakupu).

Według przewidywań, kolejny tranzyt ma nastąpić w dniach między 5 września a 23 września (z naciskiem na +/- 2 dni). Sugerowałbym zacząć nieco wcześniej, gdyż może uda się zarejestrować dodatkowy, zewnętrzny pierścień. Mniej więcej od 20-25 sierpnia planuję rozpocząć pierwsze obserwacje.

Ponieważ spadek jasności jest bardzo duży, osoby stawiające pierwsze kroki w gwiazdach zmiennych mogą wykorzystać ludzkie oko i teleskop o średnicy co najmniej kilkunastu centymetrów W momencie maksimum, PDS 110 ma 10.4 mag, a podczas zakryć, blask spadał do 10.6-10.8 mag. To spokojnie można wyłapać.

Jeśli chodzi o dokładniejsze obserwacje, tutaj będzie potrzebny raczej teleskop niż obiektyw, gdy dysponujemy lustrzanką. Kamera jest bardziej czulsza i w moim przypadku (obiektyw 75/300) byłby wystarczający nawet, jeśli gwiazda miałaby 13 magnitudo. Najtańszy CCD nadający się do takich obserwacji to Atik 16IC bez filtra (clear). CMOSy kamerek ASI/QHY również nieźle się spisują ze względu na niski poziom szumów.

Gdy próbowałem zarejestrować tranzyt WASP-69 b dla gwiazdki 10 mag, musiałem użyć ISO 800, 60s na obiektywie 200mm f/4. Tutaj jest jeszcze słabsza, więc trudniej do niej dostać się. 80mm średnicy obiektywu to minimum. Chyba, że ktoś ma zapewniony guiding. W moim przypadku jakiekolwiek ekspozycje dłuższe niż 60s to ryzyko. Kamerki CCD/CMOS w takim przypadku spokojnie poradzą sobie, ale właściciel raczej dysponuje optyką lepszej klasy niż taki Pentacon 4/200 za stówkę.

Obserwacje (jak i nowinki, które wstawiam) na pewno będą pojawiały się w tym wątku na Astropolis:
http://astropolis.pl/topic/59163-pierscienie-planety-pozaslonecznej-pds-110-b-wrzesien-2017/

EDIT: Zapomniałem wstawić link do stronki na FB: https://www.facebook.com/PDS110/

[kanarkusmaximus]

Dzięki za linki! Od dawna nie zaglądałem na Astropolis - czas chyba, żebym zaczął się pojawiać.

Może dość proste pytanie:
- 60 sekund naświetlania oznacza montaż z prowadzeniem, czyli dla podstawowego zestawu trzeba by mieć obiektyw/teleskop, detektor i montaż, zgadza się?

Ogólnie projekt jest naprawdę dobrym pomysłem i warto go zrealizować.

[libmar96]

- 60 sekund naświetlania oznacza montaż z prowadzeniem, czyli dla podstawowego zestawu trzeba by mieć obiektyw/teleskop, detektor i montaż, zgadza się?

Dokładnie tak, gdyż na statywowych parametrach nie osiągniemy tego 10.4-10.8 mag jeszcze bez poruszenia gwiazd. Czas ten może być krótszy, ale jest to zależne od setupu. Na przykład, mój zestaw (bez guidingu) nie pozwala naświetlać dłużej niż 30 sekund, jednak w przypadku PDS 110 wystarczą już czasy po 10 sekund. Dzięki temu mogę testować na różnym gainie (to jest jak obniżyć ISO i wydłużyć czas naświetlania).

Nowicjusz wśród gwiazd zmiennych będzie w stanie ocenić z dokładnością do 0.1 mag, bardziej doświadczony do 0.05 mag. Prosty zestaw do fotografowania (który zmierza się po raz pierwszy z fotometrią) jest w stanie sięgnąć do 0.01 mag, natomiast siedzące w tym osoby będą operowały już tysięcznymi częściami magnitudo.

[libmar96]

Prawdopodobnie ją mamy.

Przedstawiam własne obserwacje PDS 110 wykonane w ostatnich dniach w filtrze V (Johnsona).
2457991.58: 10.4250 mag
2457994.58: 10.4232 mag
2457995.58: 10.4268 mag
2457996.58: 10.4537 mag
 
Dzisiaj nad ranem zarejestrowałem spadek blasku PDS 110 o 2.5%, tak jak donoszą kolejni obserwatorzy na świecie! Mamy coraz więcej potwierdzeń. Miejmy nadzieję, że trend ten utrzyma się do jutra, aby potwierdzić początek trwania zjawiska. Jesteśmy już niemal pewni, że zaobserwowane spadki jasności w 2008 i 2011 roku to nie błędy, lecz faktycznie coś tam jest!

[kanarkusmaximus]

Ciekawe! Naprawdę ciekawe!

[libmar96]

PDS 110 powróciła do pierwotnej jasności po kilkunastogodzinnym spadku o 0.03 mag. Podobne zjawisko zarejestrowano w 2008 i 2011 roku, pięć dni przed rozpoczęciem zaćmienia. Mógłby to być zewnętrzny pierścień lub pasmo pyłu. Wkrótce dowiemy się lepiej co to takiego było, gdyż analogiczny spadek powinien mieć miejsce również po drugiej stronie (za 3-4 tygodnie).

[kanarkusmaximus]

Ilu łącznie obserwatorów uczestniczy w tej akcji?

[Orionid]

Wkrótce dowiemy się lepiej co to takiego było, gdyż analogiczny spadek powinien mieć miejsce również po drugiej stronie (za 3-4 tygodnie).

Czyli po zakończeniu zaćmienia ?

Wokół młodej gwiazdy większe pyły wydają się  naturalne. Tutaj jednak zdają się występować w większej ilości ?
Czy tym razem jakieś kosmiczne obserwatorium będzie zaangażowane w tę kampanię badawczą?
Niezależnie od potwierdzenia hiper-saturiańskiej hipotezy zjawisko jest warte dużej uwagi.

Wcześniej spadek jasności wynosił 30 procent . Czyli należy się spodziewać obecnie systematycznego spadku jasności o podobną wartość.

They discovered that every two and a half years, the light from this distant star - PDS 110 in the Orion constellation, which is same temperature and slightly larger than our sun - is reduced to thirty percent for about two to three weeks. Two notable eclipses observed were in November 2008 and January 2011.

https://phys.org/news/2017-05-giant-planet-mysterious-stellar-eclipses.html


Artist’s impression of the giant alien planet orbiting the star PDS 110. Image credit: University of Warwick.

Tylko czy to jeszcze planeta ?

A giant gas planet – up to 50x the mass of Jupiter, encircled by a ring of dust – is likely hurtling around a star over 1000 light years away from Earth, according to international team of astronomers, led by University of Warwick

http://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/giant_ringed_planet/
http://www.pulskosmosu.pl/2017/05/31/gigantyczna-egzoplaneta-z-olbrzymim-systemem-pierscieni/

https://www.universetoday.com/109593/could-jupiter-become-a-star/
http://www.pulskosmosu.pl/2017/05/09/gdy-brazowy-karzel-okazuje-sie-byc-planeta/

Poniżej rozważania o tym dlaczego hipoteza Super-Saturna ma przewagę nad innymi możliwościami:

So, they consider a planet instead. But the drop in light from the star doesn't look like it was caused by a planet. Planets don't let any light travel through them, so the loss of light from the star bottoms out suddenly and remains at this bottom for nearly the entire length of the transit. PDS 110, by contrast, shows a gentle downward slope, which indicates that whatever is passing in front of the star is partly transparent. This rules out both a planet and a dim companion star. Instead, it looks more like the sort of thin collection of dust that was ruled out by the considerations above.

The team, therefore, returns to that explanation, except this time adds something to keep the material together: "The simplest way of concentrating material is with the gravitational attraction of a massive body." In other words, there's a large planet orbiting the star and a disk of material orbiting the planet. In other words, we may be watching a super-Saturn pass in front of the star.

https://arstechnica.com/science/2017/06/giant-ringed-planet-may-have-been-spotted-as-it-eclipses-its-host-star/

[libmar96]

Ilu łącznie obserwatorów uczestniczy w tej akcji?

Na razie w AAVSO mamy obserwacje od 13 obserwatorów, jednak jest ich znacznie więcej. Kilka dni temu było pięciu, a nowi dodają jeszcze archiwalne obserwacje. Prawdopodobnie PDS 110 śledzi kilkadziesiąt osób.

Czyli po zakończeniu zaćmienia ?

Wokół młodej gwiazdy większe pyły wydają się  naturalne. Tutaj jednak zdają się występować w większej ilości ?
Czy tym razem jakieś kosmiczne obserwatorium będzie zaangażowane w tę kampanię badawczą?
Niezależnie od potwierdzenia hiper-saturiańskiej hipotezy zjawisko jest warte dużej uwagi.

Wcześniej spadek jasności wynosił 30 procent . Czyli należy się spodziewać obecnie systematycznego spadku jasności o podobną wartość.

Zaćmienie (oby!) jeszcze przed nami, to dopiero początek Wokół PDS 110 wielokrotnie obserwowano takie spadki blasku wywołane przez pyły, jednak ten główny ma być bardzo charakterystyczny. Śledzą amatorzy i profesjonaliści. Na przykład, ostatni spadek o 0.03 mag został wykryty m.in. przez obserwatorium STELLA na Teneryfie.
http://www.aip.de/en/research/facilities/stella/

Warto też luknąć na stronę http://pds110.hughosborn.co.uk/ - poświęcona specjalnie dla akcji obserwacyjnej. W tej chwili martwi mnie pogoda - prawdopodobnie z terenu Polski, zaobserwuję ją nie wcześniej niż za 5-6 dni. Dzisiaj chmury przyszły już o 2:00, przez co musiałem wcześnie spakować sprzęt.