Az Exoplanet ujjlenyomatot ad

A kutatóknak sikerül először exoplanet spektrumot felvenniük

A HR 8799 rendszer bolygójának spektruma © ESO / M. Janson
felolvasta

A csillagászoknak sikerült az első közvetlen spektrummérés - egy kémiai ujjlenyomat - egy távoli, napfényű csillagot keringő bolygó számára. Az eredmény új információkat szolgáltat a bolygó összetételéről és kialakulásáról, és mérföldkövet jelent a többi bolygón az élet keresésében.

"A bolygó spektruma olyan, mint egy ujjlenyomat: fontos információkat nyújt a bolygó atmoszférájának kémiai elemeiről" - mondta Markus Janson a Toronto Egyetemen, az Astrophysical Journal új tanulmányának vezető szerzője. "Ezek az információk következtetéseket vonnak le arról, hogy a bolygó hogyan alakult ki. A jövőben az élet nyomai is megtalálhatók idegen bolygókon. "

A HR 8799 130 fényév távolságra van

A kutatók egy óriási exoplanet spektrumát vették körül, a fényes, nagyon fiatal csillag HR 8799 köré. A HR 8799 az éjszakai égbolton a Pegasus csillagképben áll, és mintegy 130 fényévnyire van tőlünk. A csillag Napunk tömegének másfélszeresének felel meg, és egy olyan bolygórendszer központi csillaga, amely hasonló a saját Naprendszerünk kibővített változatához: 2008-ban három óriási bolygót fedeztünk fel, tömege Jupiter tömegének tíz-tízszeresére esett.

A bolygók 20-30-szor olyan messze vannak a központi csillaguktól, mint a föld a Nap. Ezenkívül a rendszernek két, kisebb tárgyakból álló öve van, hasonlóan a Naprendszerünk aszteroidájához és Kuiper övéhez.

"Megfigyelési célunk a három bolygó közepe volt, amelynek Jupiter tömege körülbelül tízszeres, és a felületi hőmérséklet körülbelül 800 Celsius fok van" - mondta Carolina Bergfors a Max Planck Csillagászati ​​Intézetből, aki részt vett a megfigyelésekben. "Több mint öt órás expozíció után képesek voltunk kinyerni a bolygóspektrumot a központi csillag sokkal erősebb fényéből."

A HR 8799 csillag bolygórendszere © ESO / M. Janson

Exoplanetáris fogyások

A kutatók ez az első alkalom, hogy egy normál, szinte napfényű csillag körül keringő exoplanet spektrumát közvetlenül rögzítik. Addig, a spektrumok meghatározása csak közvetett módon lehetett lehetséges: Az "exoplanetáris fogyatkozások" megfigyelésein, azaz olyan helyzetekben, amikor egy exoplanet kilép az otthoni csillag mögül, a spektrumok megfigyelhetők voltak. közvetett módon, összehasonlítva a rögzített fényt a bolygó eltűnése előtt és után.

Az ilyen közvetett meghatározások csak űrteleszkópokkal lehetséges, és csak akkor lehetnek sikeresek, ha a bolygó pályája pontosan helyesen van orientálva a földi megfigyelők látási irányához képest, és ez csak nagyon kevés exoplanet rendszer esetében igaz az eset. Ebben az esetben viszont az ESO-t a földről megfigyelték a Nagyon Nagy Teleszkóp (VLT) segítségével, és a spektrumot közvetlenül meghatározták, függetlenül a bolygó pályájának tájolásától.

Mivel a középső csillag több ezer alkalommal világosabb, mint a bolygó, ez a közvetlen meghatározás figyelemre méltó eredmény: "Olyan, mintha egy gyertyát nézne két kilométerre távolabb, egy fényes 300 wattos izzó mellett állva." - magyarázza Janson.

Következő generációs hangszerek

A felfedezést a VLT-be telepített NACO infravörös eszköz tette lehetővé. A kutatók különösen a CONICA komponenst, a kamera és a spektroszkóp kombinációját használják, amelyet a Max Planck Csillagászati ​​Intézet és a Max Planck Földön kívüli Fizika Intézete fejlesztett ki. Döntő szerepet játszott a NACO rendkívül hatékony adaptív optika.

Az exoplanetek részletesebb képei és spektrumai várják a kutatókat a SPHERE-n, egy új generációs műszeren, amelyet a VLT-ben telepítenek 2011-ben, valamint az Európai Rendkívül Nagy Teleskóp (E-ELT), egy nagy teljesítményű óriás távcső fejlesztés alatt.

Gondolja át a légkör korábbi modelljeit

A kutatók szerint az új eredmények átgondolják az exoplanet légkörének jelenlegi modelljét. Wolfgang Brandner, a tanulmány társszerzője elmondja: A spektrum tulajdonságai nem egyeztethetők össze a mai elméleti modellekkel. Nyilvánvaló, hogy még pontosabban kell modellezni a bolygó légkörében a porfelhők tulajdonságait, vagy a légkör kémiai összetétele egészen más, mint azt korábban gondoltuk

A csillagászok azt remélik, hogy hamarosan meghatározzák a másik két óriásbolygó kémiai ujjlenyomatait, majd először férnek hozzá egy és ugyanazon bolygórendszerből származó három exoplanet spektrumához. "Ez minden bizonnyal új fényt fog adni a bolygórendszerek létrehozására" - zárja le Janson.

(ESO / Max Planck Csillagászati ​​Intézet, 2010.01.14. - DLO)