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Mira cómo un exoplaneta real orbita su estrella durante 17 años

La búsqueda de exoplanetas es muy difícil debido a su distancia astronómica a la Tierra, y por este motivo innumerables estilos Creado para encontrarlos. Estos incluyen tránsito, reconexión rápida, astrometría, lentes de microgravedad e imágenes directas. Este es el último método que se utilizó. recientemente creado Vídeo time-lapse de 17 años de órbita parcial de un exoplaneta, Beta Pictoris b, en 10 segundos. Los datos necesarios para crear el vídeo se recopilaron entre 2003 y 2020, cubren aproximadamente el 75% de la órbita total y representan el vídeo de lapso de tiempo más largo de un exoplaneta jamás producido.

«Necesitamos otros seis años de datos antes de que podamos ver una órbita completa», dijo el Dr. Jason Wang, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Northwestern, quien dirigió el trabajo detrás de este sorprendente video. «Ya casi llegamos. La paciencia es la clave». En el vídeo se puede ver a Beta Pictoris b pasando por delante y por detrás de su estrella, donde la vemos casi por completo.

Beta Pictures B, que se filmó por primera vez en 2003 y El descubrimiento fue confirmado en 2008.Se encuentra aproximadamente a 64 años luz de la Tierra, poco menos de 12 veces la masa de Júpiter, y orbita su estrella madre, Beta Pictoris, a una distancia de aproximadamente 10 unidades astronómicas (AU) con un período orbital aproximado de 23,6 años. A modo de contexto, Saturno orbita a poco más de 9,5 AU de nuestro Sol con un período orbital de 29,5 años. Se estima que Beta Pictoris tiene una masa 1,75 veces la de nuestro Sol Brillantina Es 8,7 veces más grande. A pesar de ser más grande y más brillante, Beta Pictoris tiene sólo entre 20 y 26 millones de años, una fracción de la edad de nuestro Sol, que tiene 4.600 millones de años. Debido a la corta edad de la estrella, la presencia de Beta Pictoris b significa que los exoplanetas gaseosos pueden formarse en tan sólo unos pocos millones de años.

Para crear un vídeo fluido, el Dr. Wang reclutó Nueva escuela secundaria de Trier El estudiante Malachi Noel procesó datos de imágenes de archivo recopilados de tres instrumentos telescópicos, dos de los cuales están en Observatorio Europeo Austral y uno en Observatorio Géminis en Hawaii. Esto implicó el uso de métodos basados ​​en inteligencia artificial (IA) para analizar los datos por igual primero y luego procesarlos de manera uniforme, y el Dr. Wang intervino para llenar los vacíos a través de un método algorítmico conocido como interpolación de movimiento.

«Debido a la larga escala de tiempo, había mucha variabilidad entre los conjuntos de datos, lo que requirió ajustes frecuentes en el procesamiento de imágenes», dijo Noel. «Realmente disfruté trabajando con datos. Y aunque es demasiado pronto para decirlo con certeza, la astrofísica es definitivamente una carrera que estoy considerando seriamente.

El vídeo fue compilado por el Dr. Wang usando «Óptica adaptativapara corregir la imagen borrosa causada por la atmósfera de la Tierra. Finalmente, el Dr. Wang enmascaró el resplandor de Beta Pictoris b usando instrumentos especializados, y el producto final fue un video fluido de 11 segundos que muestra 17 años desde la órbita parcial de Beta Pictoris b.

Este video marca el tercer video de este tipo que el Dr. Wang ha producido para Beta Pictoris b, ya que se publicaron videos anteriores. 2017 Y 2019, respectivamente. Para el video de 2017, el Dr. Wang comprimió tres años de la órbita del exoplaneta en un video de 3 segundos cuando comienza a pasar frente a su estrella. Para el video de 2019, el Dr. Wang comprimió cinco años de la órbita del exoplaneta en un video de 6 segundos donde se ve al exoplaneta pasando frente a su estrella y reapareciendo brevemente en el otro lado.

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Otros videos de exoplanetas en lapso de tiempo en la colección del Dr. Wang incluyen 7 años Y 12 años Los intervalos de cuatro exoplanetas conocidos dentro del sistema HR 8799, y 8 años Intervalo de Fomalhaut by a 4 años Intervalo de 51 Erie b.

A través de sus vídeos de exoplanetas, el Dr. Wang aspira a ofrecer a los observadores de la astronomía un adelanto de los movimientos de los planetas y rendir homenaje a los elementos fundamentales del universo.

«A menudo, en ciencia, utilizamos ideas abstractas o ecuaciones matemáticas», dijo el Dr. Wang. «Pero algo como una película, que puedes ver con tus propios ojos, da una especie de apreciación profunda de la física, que no se obtendría simplemente mirando los cuadros en un gráfico».

¿Cuántos vídeos de larga duración de exoplanetas producirá el Dr. Wang en los próximos años y décadas, y qué más nos enseñarán sobre los exoplanetas y sus movimientos? Sólo el tiempo lo dirá, ¡por eso hacemos ciencia!

Como siempre, ¡sigue haciendo ciencia y sigue buscando!