Първи спектър на екзопланета във видима светлина - Новини от физиката

Родословно дърво на Млечния път

видима

Напълно интегриран контрол на нанодиамантите

Малко по-близо до слънцето

Разстояния от звезди

Какво кара звездите да блестят

Еднопосочна улица за електрони

Стотици копия на Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica намерени при ново преброяване

Слънчевата ни система се формира за по-малко от 200 000 години

Здравословно за Марс

Първи спектър на екзопланета във видима светлина

Новини за физиката от 24 април 2015 г. Астрофизична оптика

С ловеца на екзопланети HARPS в обсерваторията La Silla на ESO в Чили, астрономите за първи път успяха да открият спектъра, който беше отразен от екзопланета във видима светлина.

Тези наблюдения разкриха и нови свойства в изследваната екзопланета - 51 Pegasi b, първата екзопланета, открита около нормална звезда. Резултатите са новаторски за бъдещето на тази технология, особено по отношение на въвеждането на инструменти от следващо поколение в VLT, като ESPRESSO, и бъдещи телескопи като E-ELT.

J. Martins et al. Доказателства за спектроскопско директно откриване на отразена светлина от 51 Peg b Астрономия и астрофизика 2015

Екзопланетата 51 Pegasi b [1] се намира на около 50 светлинни години от Земята в съзвездието Пегас. Открит е през 1995 г. и завинаги ще бъде запомнен като първата екзопланета около обикновена звезда, чието откритие също е потвърдено [2]. Също така се счита за архетипен Горещ Юпитер - тип планета, за който е известно, че е относително често срещан. Те са подобни по размер и маса на Юпитер, но орбитите им са много по-близо до родителската им звезда.

След това голямо откритие, повече от 1900 екзопланети са били открити в 1200 планетни системи, но точно 20 години след откриването му, 51 Pegasi b се връща още веднъж в светлината на прожекторите, осигурявайки още една стъпка напред в изследването на екзопланети.

Екипът, направил откритието, беше ръководен от Хорхе Мартинс от Института за астрофизика и гражданство на Испания (IA) и Университета до Порто в Португалия, който в момента е докторант в ESO в Чили. Те използваха инструмента HARPS на 3,6-метровия телескоп на ESO в обсерваторията La Silla в Чили.

В момента най-широко разпространеният метод за изследване на атмосферата на екзопланета се основава на наблюдение на спектъра на родителската звезда, докато планетата преминава пред звездата. Малка част от звездната светлина преминава през атмосферата на планетата и се филтрира в процеса - техника, известна като абсорбционна спектроскопия. Алтернативен подход е да се наблюдава системата, докато звездата покрива планетата, която предоставя предимно информация за температурата на екзопланетата.

Новата технология не зависи от това дали има транзит, както се вижда от Земята, така че с нея могат да бъдат изследвани значително повече екзопланети. Той позволява изследването на спектъра на планетата директно във видима светлина, което означава, че от него могат да се получат различни свойства на планетата, които не могат да бъдат открити с други методи.

Той използва спектъра на звездата като шаблон за търсене на атенюирана версия на същия сигнал, който идва от звездна светлина, отразяваща се от планетата. Поради движението на планетата в нейната орбита, спектралните сигнатури на отразената светлина се изместват спрямо звездата. Измерването на този ефект е изключително трудна задача, тъй като планетите са много слаби в сравнение с блестящата родителска звезда.

Сигналът от планетата също лесно се прикрива от други малки ефекти и източници на шум [3]. С оглед на подобни препятствия, успешното наблюдение на този ефект в данните на HARPS от 51 Pegasi b е отлично доказателство, че методът работи.

Хорхе Мартинс обяснява: „Този ​​тип доказателства са от голямо научно значение, тъй като позволяват да се определи реалната маса на планетата и наклона на нейната орбита, което е от съществено значение за по-дълбокото разбиране на системата. Той също така ни позволява да изчислим степента на отражение, така нареченото албедо, на планетата, от което на свой ред може да се извлече съставът както на повърхността на планетата, така и на атмосферата. "

Както се оказа, 51 Pegasi b има маса около половината от тази на Юпитер и наклон от около девет градуса към земята [4]. Освен това планетата изглежда по-голяма от Юпитер в диаметър и силно отразяваща. Това са типични свойства за Горещ Юпитер, който е много близо до родителската си звезда и е изложен на много звездна светлина.

[1] Както 51 Pegasi b, така и неговата майка 51 Pegasi са сред обектите, които се рекламират в състезанието NameExoWorlds на IAU за име, което да бъде открито от обществеността.

[2] Преди това бяха открити два планетни обекта, чиито орбити са тези в екстремната среда на пулсар.

[3] Предизвикателството е подобно на опит да се изследва слабият проблясък, отразен от малко насекомо, което лети около далечна ярка светлина.

[4] Погледнато от Земята, орбитата на планетата е почти отстрани, но едва ли има взаимно припокриване.

[5] ESPRESSO във VLT и по-късно дори по-мощни инструменти при значително по-големи телескопи като E-ELT едновременно ще опростят откриването на по-малки екзопланети и ще предоставят повече подробности за планети като 51 Pegasi b със значително по-голяма точност и повишена мощност за събиране на светлина.

HARPS беше от съществено значение за работата на екипа, но фактът, че този резултат беше получен с 3,6-метровия телескоп на ESO, който има ограничен обхват за тази техника, е вълнуваща новина за астрономите, Съществуващите конфигурации на инструментите скоро ще бъдат надминати от значително по-мощни инструменти на по-големи телескопи, като много големия телескоп от ESO и бъдещия европейски изключително голям телескоп [5].

„Сега с нетърпение очакваме първата светлина от спектрографа ESPRESSO на VLT, за да можем да извършим по-подробни изследвания на тази и други планетни системи“, заключава Нуно Сантос от IA и Universidade do Porto, един от съавторите на новата работа.

Този доклад за новини е създаден с материали от idw-online