Fomalhaut - Fomalhaut

Fomalhaut
Heic0821f.jpg
Image DSS de Fomalhaut, champ de vision 2,7 × 2,9 degrés.
Crédit NASA, ESA et Digitized Sky Survey 2. Remerciements : Davide De Martin (ESA/Hubble)
Données d'observation Époque J2000       Equinox J2000
Constellation Piscis Austrinus (Fomalhaut A+B), Verseau (Fomalhaut C)
Prononciation / F m əl . h ɔː t / , / f m əl h ɔː t /
Fomalhaut
Ascension droite 22 h 57 m 39.0465 s
Déclinaison −29° 37′ 20.050″
Magnitude apparente (V) 1.16
TW Piscis Austrini
Ascension droite 22 h 56 m 24.05327 s
Déclinaison −31° 33′ 56.0351″
Magnitude apparente (V) 6,48
LP 876-10
Ascension droite 22 h 48 m 04.47 s
Déclinaison −24° 22′ 07.5″
Magnitude apparente (V) 12.618
Caractéristiques
Type spectral A3V / K5Vp / M4V
Indice de couleur U−B 0,08 / 1,02 / ?
Indice de couleur B−V 0,09 / 1,10 / 1,683
Type de variable Aucun / PAR Draconis / ?
Astrométrie
Fomalhaut
Vitesse radiale (R v ) +6,5 km/s
Mouvement correct (μ) RA :  +328,95  mas / an
Déc. :  -164,67  mas / an
Parallaxe (π) 129.81 ± 0,47  mas
Distance 25,13 ± 0,09  ly
(7,70 ± 0,03  pc )
Magnitude absolue  (M V ) 1,72
TW Piscis Austrini
Vitesse radiale (R v ) +6 km/s
Mouvement correct (μ) RA :  −331,11  mas / an
Déc. :  −158,98  mas / an
Parallaxe (π) 131.5525 ± 0,0275  mas
Distance 24,793 ± 0,005  ly
(7,602 ± 0,002  pc )
Magnitude absolue  (M V ) 7.08
Des détails
Fomalhaut
Masse 1,92 ± 0,02  M
Rayon 1,842 ± 0,019  R
Luminosité 16,63 ± 0,48  L
Gravité de surface (log  g ) 4,21  centigrammes
Température 8 590  K
Metallicité [Fe/H] −0,03 à −0,34  dex
Vitesse de rotation ( v  sin  i ) 93 km/s
Âge (4,4 ± 0,4) × 10 8  ans
TW Piscis Austrini
Masse 0,725 ± 0,036  M
Rayon 0,629 ± 0,051  R
Luminosité 0,19  L
Température 4 711 ± 134  K
Rotation 10,3 jours
Vitesse de rotation ( v  sin  i ) 2,93 km/s
Âge 4,4 × 10 8  ans
Autres désignations
Fomalhaut : Piscis Austrini, PsA, Alpha PsA, 24 Piscis Austrini, CPD  −30° 6685, FK5  867, Gl  881, HD  216956, HIP  113368, HR  8728, SAO  191524
TW Piscis Austrini : Fomalhaut B, TW PsA, Gl  879, HR  8721, CD  -32°17321, HD  216803, LTT  9283, GCTP  5562.00, SAO  214197, CP(D)-32 6550, HIP  113283
LP 876-10 : Fomalhaut C, 2MASS J22480446-2422075, NLTT 54872, GSC 06964-01226
Références de la base de données
SIMBAD CA
UN B
A (Fomalhaut)
B (TW PsA)
C (LP 876-10)
planète b
Archives des exoplanètes Les données
ARICNS A (Fomalhaut)
B (TW PsA)

Encyclopédie des planètes extrasolaires
Les données

Fomalhaut / f m əl . h ɔː t / , désignation Alpha Piscis Austrini ( α Piscis Austrini , abrégé Alpha PsA , α PsA ) est l'étoile la plus brillante de la constellation de Piscis Austrinus , le "Poisson du Sud", et l' une des étoiles les plus brillantes du ciel. C'est une étoile de classe A sur la séquence principale à environ 25 années-lumière (7,7  pc ) du Soleil , mesurée par le satellite d' astrométrie Hipparcos . Depuis 1943, le spectre de cette étoile est l'un des points d'ancrage stables par lesquels les autres étoiles sont classées. Elle est classée comme une étoile de type Vega qui émet un rayonnement infrarouge en excès , indiquant qu'elle est entourée d'un disque circumstellaire . Fomalhaut, naine orange TW Piscis Austrini et de type M , naine rouge étoile LP 876-10 constituent un système triple , même si les compagnons sont séparés par environ 8 degrés.

Fomalhaut a été le premier système stellaire avec une planète candidate extrasolaire (désignée Fomalhaut b , plus tard nommée Dagon) imagée aux longueurs d'onde visibles. L'analyse des données existantes et nouvelles suggère que Fomalhaut b n'est pas une planète, mais plutôt un disque de poussière en expansion résultant d'une ancienne collision. L'image a été publiée dans Science en novembre 2008. Fomalhaut est la troisième étoile la plus brillante (vue de la Terre) connue pour avoir un système planétaire, après le Soleil et Pollux .

Nomenclature

Fomalhaut est l'étoile la plus brillante de la constellation du Piscis Austrinus (au centre).

α Piscis Austrini ( latinisé en Alpha Piscis Austrini ) est la désignation Bayer du système . Il porte également la désignation Flamsteed de 24 Piscis Austrini . L'astronome classique Ptolémée l'a mis en Verseau , ainsi qu'en Piscis Austrinus. Dans les années 1600, Johann Bayer l'a fermement planté dans la position principale de Piscis Austrinus. À la suite de Ptolémée, John Flamsteed en 1725 l'a également noté 79 Aquarii . La désignation actuelle reflète le consensus moderne sur la décision de Bayer, que l'étoile appartient à Piscis Austrinus. Selon les règles de dénomination des objets dans les systèmes stellaires multiples, les trois composants - Fomalhaut, TW Piscis Austrini et LP 876-10 - sont respectivement désignés A, B et C. Lors de sa découverte, la planète a été désignée Fomalhaut b.

Le nom traditionnel de l'étoile dérive de Fom al-Haut de l'arabe scientifique فم الحوت fam al-ḥūt (al-janūbī) « la bouche du poisson [du sud] » (littéralement, « la bouche de la baleine »), une traduction de la façon dont Ptolémée l'a étiqueté. En 2016, l' Union astronomique internationale a organisé un groupe de travail sur les noms des étoiles (WGSN) pour cataloguer et normaliser les noms propres des étoiles. Le premier bulletin du WGSN de juillet 2016 comprenait un tableau des deux premiers lots de noms approuvés par le WGSN, qui comprenait le nom Fomalhaut pour cette étoile.

En juillet 2014, l' Union astronomique internationale (UAI) a lancé NameExoWorlds , un processus permettant de donner des noms propres à certaines exoplanètes. Le processus impliquait la nomination publique et le vote pour les nouveaux noms. En décembre 2015, l'IAU a annoncé que le nom gagnant était Dagon pour cette planète. Le nom gagnant a été proposé par Todd Vaccaro et transmis par le St. Cloud State University Planetarium de St. Cloud, Minnesota , États-Unis d'Amérique , à l'AIU pour examen. Dagon était une divinité sémitique , souvent représentée comme mi-homme, mi-poisson.

Fomalhaut A

Anneau de poussière autour de Fomalhaut de l' Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)

Avec une déclinaison de −29,6°, Fomalhaut est située au sud de l' équateur céleste et est donc mieux vue depuis l' hémisphère sud . Cependant, sa déclinaison vers le sud n'est pas aussi grande que celle d'étoiles telles que Acrux , Alpha Centauri et Canopus , ce qui signifie que, contrairement à elles, Fomalhaut est également visible depuis une grande partie de l' hémisphère nord , étant mieux vue en automne. Sa déclinaison est supérieure à celle de Sirius et similaire à celle d' Antarès . A 40°N, Fomalhaut s'élève au-dessus de l'horizon pendant huit heures et n'atteint que 20° au-dessus de l'horizon, tandis que Capella , qui s'élève à peu près au même moment, restera au-dessus de l'horizon pendant vingt heures. Fomalhaut peut être situé aux latitudes septentrionales du fait que le côté ouest (droit) de la place de Pégase y pointe. En continuant la ligne de Beta à Alpha Pegasi vers l'horizon sud, Fomalhaut est à environ 45˚ au sud d'Alpha Pegasi, sans étoile brillante entre les deux.

Propriétés

Fomalhaut est une jeune étoile, pendant de nombreuses années considérée comme n'ayant que 100 à 300 millions d'années, avec une durée de vie potentielle d'un milliard d'années. Une étude de 2012 a donné un âge légèrement plus élevé de440 ± 40 millions d'années . La température de surface de l'étoile est d'environ 8 590  K (8 320  °C ). La masse de Fomalhaut est environ 1,92 fois celle du Soleil , sa luminosité est environ 16,6 fois plus grande et son diamètre est environ 1,84 fois plus grand.

Fomalhaut est légèrement déficient en métaux par rapport au Soleil, ce qui signifie qu'il est composé d'un pourcentage plus faible d'éléments autres que l'hydrogène et l'hélium. La métallicité est typiquement déterminée en mesurant l'abondance du fer dans la photosphère par rapport à l'abondance de l'hydrogène. Une étude spectroscopique de 1997 a mesuré une valeur égale à 93 % de l'abondance de fer du Soleil. Une deuxième étude de 1997 a déduit une valeur de 78%, en supposant que Fomalhaut a la même métallicité que l'étoile voisine TW Piscis Austrini , qui a depuis été considérée comme un compagnon physique. En 2004, un modèle évolutif stellaire de Fomalhaut a donné une métallicité de 79%. Enfin, en 2008, une mesure spectroscopique a donné une valeur significativement plus faible de 46%.

Fomalhaut a été prétendu être l'une des quelque 16 étoiles appartenant au groupe Castor Moving . Il s'agit d'une association d'étoiles qui partagent un mouvement commun dans l'espace, et ont été prétendues physiquement associées. Les autres membres de ce groupe incluent Castor et Vega . Le groupe en mouvement a un âge estimé de200 ± 100 millions d'années et originaire du même endroit. Des travaux plus récents ont montré que les membres présumés du Castor Moving Group semblent non seulement avoir un large éventail d'âges, mais que leurs vitesses sont trop différentes pour avoir été éventuellement associées les unes aux autres dans un passé lointain. Par conséquent, "l'appartenance" à ce groupe dynamique n'a aucune incidence sur l'âge du système Fomalhaut.

Disques de débris et planète suspectée

Image ALMA du disque de débris de Fomalhaut.
Le disque de débris autour de l' étoile
Anneau de débris autour de Fomalhaut montrant l'emplacement de Fomalhaut b — imagé par le coronographe du télescope spatial Hubble .
(8 janvier 2013) ( NASA ).

Fomalhaut est entouré de plusieurs disques de débris .

Le disque interne est un disque de cendres à petit grain (10-300 nm) à haute teneur en carbone, se regroupant à 0,1 UA de l'étoile. Vient ensuite un disque de particules plus grosses, avec un bord intérieur de 0,4 à 1 UA de l'étoile. Le disque le plus interne est encore inexpliqué.

Le disque le plus externe est à une distance radiale de 133  UA (1,99 × 10 10  km ; 1,24 × 10 10  mi), dans une forme toroïdale avec un bord intérieur très pointu, tous inclinés à 24 degrés par rapport au bord. La poussière est répartie dans une ceinture d'environ 25 UA de large. Le centre géométrique du disque est décalé d'environ 15 UA (2,2 × 10 9  km ; 1,4 × 10 9  mi) de Fomalhaut. Le disque est parfois appelé « ceinture de Kuiper de Fomalhaut ». On pense que le disque poussiéreux de Fomalhaut est protoplanétaire et émet un rayonnement infrarouge considérable . Les mesures de la rotation de Fomalhaut indiquent que le disque est situé dans le plan équatorial de l'étoile, comme prévu par les théories de la formation des étoiles et des planètes.

Le 13 novembre 2008, les astronomes ont annoncé un objet, qu'ils ont supposé être une planète extrasolaire , en orbite juste à l'intérieur de l'anneau de débris externe. Ce fut le premier objet en orbite extrasolaire à être vu avec de la lumière visible, capturé par le télescope spatial Hubble . L'existence d'une planète avait déjà été suspectée à partir du bord intérieur pointu et elliptique de ce disque. La masse de la planète, Fomalhaut b , a été estimée à moins de trois fois la masse de Jupiter , et au moins la masse de Neptune . Il semble que l'orbite n'est pas apsidally aligné avec le disque de poussière, ce qui pourrait indiquer que les planètes supplémentaires peuvent être responsables de la structure du disque de poussière.

Cependant, les images en bande M prises par l' observatoire MMT ont mis de fortes limites à l'existence de géantes gazeuses à moins de 40 UA de l'étoile, et l' imagerie du télescope spatial Spitzer a suggéré que l'objet Fomalhaut b était plus susceptible d'être un nuage de poussière. En 2012, deux études indépendantes ont confirmé que Fomalhaut b existe, mais qu'il est entouré de débris, il peut donc s'agir d'une accumulation de gravats liée à la gravitation plutôt que d'une planète entière.

Les images de l'observatoire spatial Herschel de Fomalhaut révèlent qu'une grande quantité de poussière pelucheuse de la taille d'un micromètre est présente dans la ceinture de poussière extérieure. Parce qu'on s'attend à ce qu'une telle poussière soit soufflée hors du système par la pression de rayonnement stellaire sur de courtes échelles de temps, sa présence indique une reconstitution constante par des collisions de planétésimaux. La morphologie duveteuse des grains suggère une origine cométaire. Le taux de collision est estimé à environ 2000 comètes de la taille d'un kilomètre par jour.

Les observations de l'anneau de poussière externe de l'étoile par le Large Millimeter Array d'Atacama indiquent l'existence de deux planètes dans le système, aucune au rayon orbital proposé pour Fomalhaut b.

S'il y a des planètes supplémentaires de 4 à 10 UA, elles doivent être inférieures à 20 M J ; si de 2,5 vers l'extérieur, alors 30 M J .

Le système planétaire de Fomalhaut
Compagnon
(dans l'ordre de l'étoile)
Masse Demi-grand axe
( AU )
Période orbitale
( années )
Excentricité Inclination Rayon
Disque chaud interne 0,08-0,11 UA - -
Disque chaud externe 0,21 à 0,62 UA ou 0,88 à 1,08 UA - -
Ceinture 10 UA 8-12 UA - -
Disque anti-poussière inter-courroies 35-133 UA - -
Ceinture principale 133-158 UA −66,1 ° -
Halo extérieur de la ceinture principale 158–209 UA - -

Fomalhaut B (TW Piscis Austrini)

Fomalhaut forme une étoile binaire avec l' étoile de type K4 TW Piscis Austrini (TW PsA), qui se trouve à 0,28 parsecs (0,91 années-lumière) de Fomalhaut, et sa vitesse spatiale est en accord avec celle de Fomalhaut à l'intérieur.0,1 ± 0,5 km/s , cohérent avec le fait d'être un compagnon lié. Une estimation d'âge récente pour TW PsA (400 ± 70 millions d' années ) s'accorde très bien avec l' âge isochrone de Fomalhaut (450 ± 40 millions d'années ), plaidant en outre pour que les deux étoiles forment un binaire physique.

La désignation TW Piscis Austrini est la nomenclature astronomique d'une étoile variable . Fomalhaut B est une étoile flamboyante du type connu sous le nom de variable BY Draconis . Il varie légèrement en magnitude apparente , allant de 6,44 à 6,49 sur une période de 10,3 jours. Bien que plus petit que le Soleil , il est relativement grand pour une étoile flamboyante. La plupart des étoiles flare sont des naines rouges de type M.

En 2019, une équipe de chercheurs analysant l'astrométrie, les mesures de vitesse radiale et les images de Fomalhaut B a suggéré l'existence d'une planète en orbite autour de l'étoile avec une masse de 1.2+0,7
-0,6
Les masses de Jupiter et une période orbitale mal définie avec une estimation centrée autour de 25 ans.

Fomalhaut C (LP 876-10)

LP 876-10 est également associé au système Fomalhaut, ce qui en fait une étoile trinaire . En octobre 2013, Eric Mamajek et des collaborateurs du consortium RECONS ont annoncé que l'étoile à mouvement élevé LP 876-10 précédemment connue avait une distance, une vitesse et une amplitude de couleur compatibles avec le fait d'être un autre membre du système Fomalhaut. LP 876-10 a été catalogué à l'origine comme une étoile à grand mouvement propre par Willem Luyten dans son catalogue NLTT de 1979 ; cependant, une parallaxe trigonométrique précise et une vitesse radiale n'ont été mesurées que très récemment. LP 876-10 est une naine rouge de type spectral M4V, et située encore plus loin de Fomalhaut A que TW PsA—à environ 5,7° de Fomalhaut A dans le ciel, dans la constellation voisine du Verseau , alors que Fomalhaut A et TW PsA sont tous deux situés dans la constellation Piscis Austrinus . Sa séparation actuelle de Fomalhaut A est d'environ 0,77 parsecs (2,5 années-lumière), et il est actuellement situé à 0,987 parsecs (3,22 années-lumière) de TW PsA (Fomalhaut B). LP 876-10 est situé bien dans le rayon de marée du système Fomalhaut, qui est de 1,9 parsecs (6,2 années-lumière). Bien que LP 876-10 soit lui-même catalogué comme une étoile binaire dans le Washington Double Star Catalogue (appelé "WSI 138"), il n'y avait aucun signe d'un compagnon stellaire proche dans les données d'imagerie, spectrales ou astrométriques dans le Mamajek et Al. étudier. En décembre 2013, Kennedy et al. a rapporté la découverte d'un disque de débris poussiéreux froid associé à Fomalhaut C, en utilisant des images infrarouges de l' observatoire spatial Herschel . Les systèmes à étoiles multiples hébergeant plusieurs disques de débris sont extrêmement rares.

Étymologie et signification culturelle

Fomalhaut a reçu divers noms à travers le temps et a été reconnu par de nombreuses cultures de l' hémisphère nord , y compris les Arabes , les Perses et les Chinois . Il marqua le solstice en 2500 av. C'était aussi un repère pour le culte de Déméter à Eleusis .

  • Elle était appelée Hastorang par les Perses , l'une des quatre " étoiles royales ".
  • Les noms latins sont ōs piscis merīdiāni, ōs piscis merīdionālis, ōs piscis notii "la bouche du poisson du sud".
  • Un nom populaire parmi les premiers Arabes était Difdi' al Awwal ( الضفدع الأول al-ḍifdiʿ al-awwal ) « la première grenouille » (la deuxième grenouille est Beta Ceti ).
  • Le nom chinois /北落师门 ( mandarin : Běiluòshīmén), signifiant la porte nord du camp militaire , car cette étoile se marque et se tient seule dans l' astérisme de la porte nord de l' astérisme du camp militaire , manoir du campement (voir : chinois constellation ). 北落师门 (Běiluòshīmén), occidentalisé en Pi Lo Sze Mun dans l'œuvre de RH Allen.
  • Pour le peuple aborigène Moporr d'Australie-Méridionale, il s'agit d'un être masculin appelé Buunjill . Le peuple Wardaman du Territoire du Nord s'appelait Fomalhaut Menggen — cacatoès blanc.

Fomalhaut/Earthwork B, dans le parc d'État de Mounds près d'Anderson, dans l'Indiana, s'aligne avec la montée de l'étoile Fomalhaut au cours des mois d'automne, selon le ministère des Ressources naturelles de l'Indiana. En 1980, l'astronome Jack Robinson a proposé que l'azimut ascendant de Fomalhaut soit marqué par des emplacements de cairns à la fois sur les roues médicinales de Bighorn et de Moose Mountain dans le Wyoming, aux États-Unis et en Saskatchewan, au Canada, respectivement.

Le magazine New Scientist l' a appelé le « Grand œil de Sauron », en raison de sa forme et de son anneau de débris, vu de loin, ressemblant à « l'œil » susmentionné dans les films de Peter Jackson Le Seigneur des Anneaux .

USS Fomalhaut (AK-22) , du nom de l'étoile

USS Fomalhaut (AK-22) était un États-Unis marine cargo amphibie .

Fomalhaut est aussi le théâtre de nombreuses fictions et jeux.

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes

Coordonnées : Carte du ciel 22 h 57 m 39,1 s , −29° 37′ 20″