Спектр видимого света первой экзопланеты

После этого знаменательного открытия было подтверждено более 1900 экзопланет в 1200 планетных системах, но в год двадцатой годовщины своего открытия 51 Pegasi b снова возвращается на кольцо, чтобы обеспечить еще один шаг вперед в исследованиях экзопланет.Команду, сделавшую это новое открытие, возглавил Хорхе Мартинс из Института астрофизики и исследований в Эспако (IA) и Университета Порту, Португалия, который в настоящее время является аспирантом ESO в Чили.

Они использовали инструмент HARPS на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.В настоящее время наиболее широко используемый метод исследования атмосферы экзопланеты — это наблюдение за спектром родительской звезды, поскольку он фильтруется через атмосферу планеты во время прохождения — метод, известный как спектроскопия пропускания. Альтернативный подход — наблюдать за системой, когда звезда проходит перед планетой, что в первую очередь предоставляет информацию о температуре экзопланеты.Новый метод не зависит от обнаружения планетного транзита, и поэтому потенциально может быть использован для изучения многих других экзопланет.

Это позволяет непосредственно обнаруживать планетарный спектр в видимом свете, что означает, что можно сделать вывод о различных характеристиках планеты, недоступных для других методов.Спектр родительской звезды используется в качестве шаблона для поиска аналогичной сигнатуры света, которая, как ожидается, будет отражаться от планеты, описывающей ее орбиту. Это чрезвычайно сложная задача, поскольку планеты невероятно тусклые по сравнению с их ослепительными родительскими звездами.Сигнал с планеты также легко заглушается другими крошечными эффектами и источниками шума [3].

Перед лицом таких невзгод успешное применение этого метода к данным HARPS, собранным на 51 Pegasi b, является чрезвычайно ценным доказательством правильности концепции.Хорхе Мартинс объясняет: «Этот тип метода обнаружения имеет большое научное значение, поскольку он позволяет нам измерять массу планеты и наклонение ее орбиты, что важно для более полного понимания системы. Он также позволяет нам оценить отражательную способность планеты или альбедо, которое можно использовать для определения состава поверхности и атмосферы планеты ».

Было обнаружено, что 51 Pegasi b имеет массу примерно половину массы Юпитера и имеет орбиту с наклоном около девяти градусов к направлению на Землю [4]. Планета также кажется больше Юпитера в диаметре и обладает высокой отражающей способностью.

Это типичные свойства горячего Юпитера, который находится очень близко к своей родительской звезде и подвергается воздействию интенсивного звездного света.HARPS был важен для работы команды, но тот факт, что результат был получен с помощью 3,6-метрового телескопа ESO, который имеет ограниченный диапазон применения с этой техникой, является захватывающей новостью для астрономов. Существующее подобное оборудование будет превосходить гораздо более совершенные инструменты на более крупных телескопах, такие как Очень большой телескоп ESO и будущий Европейский сверхбольшой телескоп [5].«Сейчас мы с нетерпением ждем первых лучей спектрографа ESPRESSO на VLT, чтобы мы могли провести более подробные исследования этой и других планетных систем», — заключает Нуно Сантос из IA и Universidade do Porto, который является соавтором книги. новая бумага.

Примечания[1] И 51 Pegasi b, и его главная звезда 51 Pegasi входят в число объектов, доступных для публичного именования в конкурсе IAU NameExoWorlds.[2] Два более ранних планетных объекта были обнаружены на орбите в экстремальных условиях пульсара.[3] Задача похожа на попытку изучить слабое мерцание, отраженное крошечным насекомым, летящим в далеком ярком свете.

[4] Это означает, что орбита планеты близка к тому, чтобы быть на границе с Землей, хотя это недостаточно для транзитов.[5] ESPRESSO на VLT, а позже и более мощные инструменты на гораздо более крупных телескопах, таких как E-ELT, позволят значительно повысить точность и собирающую способность, помогая обнаруживать меньшие экзопланеты, обеспечивая при этом увеличение детализации. в данных по планетам, подобным 51 Pegasi b.