eso1517uk — Науковий реліз

Перший спектр видимого світла екзопланети

Нова методика дає багатообіцяючі результати у майбутньому

22 квітня 2015 р.

Астрономи, використавши "мисливця на екзопланети" прилад HARPS в обсерваторії ESO Ла Сіллі в Чилі, отримали перший у світі прямий спектр видимого світла, відбитого від екзопланети. Ці спостереження також виявили нові властивості цього знаменитого об'єкта - першої екзопланети 51 Pegasi b, коли-небудь відкритої навколо нормальної зорі. Результат спостережень обіцяє чудове майбутнє для цього дослідного методу, зокрема з появою нового покоління приладів, таких як ESPRESSO на VLT, а також майбутніх телескопів типу E-ELT.

Екзопланета 51 Pegasi b [1] знаходиться за приблизно 50 світлових років від Землі у сузір'ї Пегаса. Її було відкрито у 1995 році. Її завжди пам'ятатимуть, як першу підтверджену екзопланету, знайдену на орбіті навколо звичайної зорі, як наше Сонце [2]. Цю екзопланету також розглядають, як типового представника "гарячого Юпітера" - клас позасонячних планет, які наразі є відносно звичайними, і котрі за розмірами та масами схожі на Юпітер, але їх орбіти значно ближчі до їх материнських зірок.

Після цього пам’ятного відкриття, було знайдено та підтверджено більше 1900 екзопланет у 1200 планетних системах, але 51 Pegasi b знову "повертається на ринг" у двадцяту річницю свого відкриття, щоб забезпечити ще один крок вперед в екзопланетних дослідженнях.

Дослідну групу, яка провела цю нову наукову роботу, очолював Жорж Мартінш з Інституту Астрофізики та Космічних Досліджень (IA) та Університету Порту (Португалія), котрий наразі є докторантом ESO в Чилі. Дослідники використовували прилад HARPS на 3.6 м телескопі ESO в обсерваторії Ла Сілла в Чилі.

В даний час, найбільш широко вживаним методом для вивчення атмосфери екзопланет, є спостереження "відфільтрованого" спектру зорі після його проходження через атмосферу планети під час її транзиту. Ця методика відома, як "трансміссійна спектроскопія". Альтернативний підхід полягає у спостереженні системи, коли зоря проходить перед планетою, що в першу чергу надає інформацію про температуру екзопланети.

Нова методика досліджень не залежить від планетних транзитів, а тому потенційно може бути використана для вивчення значно більшої кількості екзопланет. Вона дозволяє реєструвати спектр у видимому світлі власне планети, а це означає, що можна отримувати різні характеристики планетні характеристики, котрі недоступні для інших методів досліджень.

Спектр материнської зорі використовується в якості шаблону для пошуків схожого світла, котре хочуть вловити від планети. Описи орбіт екзопланет також сприяють таким пошукам. То надзвичайно складне завдання, оскільки планети є неймовірно тьмяними у порівнянні з їх сліпучими материнськими зорями.

Окрім цього, сигнал від планети також "запросто" завалений купою інших дрібних ефектів та джерел шуму [3]. В умовах такого "нещастя", успіх методики, стосовно до даних від HARPS, зібраних від 51 Pegasi b, забезпечує надзвичайно цінний доказ здатності дослідної концепції.

Жорж Мартінш пояснює: "Даний тип дослідного методу має велике наукове значення, оскільки дозволяє нам виміряти реальну масу планети та нахил її орбіти, що необхідно для більш повного розуміння планетної системи. Це також дозволяє нам оцінити відбивну здатність планети, або ж її альбедо, що може бути використане для висновків про хімічний склад поверхні планети та її атмосфери".

Було встановлено, що маса 51 Pegasi b становить десь близько половини від маси Юпітера, а орбіта екзопланети має нахил майже дев'ять градусів до напрямку на Землю [4]. Схоже на те, що планета у перетині більша за Юпітер, і що вона має високу відбивну здатність (альбедо). Це типові властивості гарячого "юпітера", котрий дуже близько до своєї материнської зорі, через що "купається" в її інтенсивному світлі.

HARPS мав важливе значення для роботи дослідної групи, але факт, що результат був отриманий за допомогою "малого" 3.6 м телескопа ESO, котрий має обмежену сферу застосування з цією методикою спостережень - то хороша новина для астрономів. Існуюче обладнання, як ото HARPS, буде перевершене більш просунутими приладами на великих телескопах, таких як Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO та майбутній Європейський Надзвичайно Великий Телескоп [5].

"Ми зараз з нетерпінням чекаємо на "перше світло" від нового спектрографа ESPRESSO на VLT, котрий дасть нам можливість провести більш докладні дослідження цієї та інших планетних систем",- підсумовує співавтор статті Нуну Сантуш з IA та Університету Порту.

Примітки

[1] 51 Pegasi b та її материнська зоря 51 Pegasi належать до об’єктів, персональні імена котрих будуть присвоєні через публічний конкурс NameExoWorlds від МАС.

[2] Два попередніх планетоподібних об’єкти були відкриті на орбітах навколо пульсарів, тобто в вельми надзвичайних космічних середовищах.

[3] Це завдання можна порівняти із дослідженням нічного мерехтіння крилець малої комашки, котра літає навколо далекого яскравого ліхтаря.

[4] Це означає, що орбіта планети орієнтована майже руба відносно променя зору із Землі, але власне планета не досить близько до материнської зорі, щоб можна було спостерігати транзити.

[5] Прилад ESPRESSO на VLT, а потім більш потужні прилади на значно більших телескопах, таких як E-ELT, дозволять значно підвищити точність вимірювань та кількість досліджуваного світла. Все це дозволить реєструвати менші екзопланети, а також дасть більш докладну інформацію про планети, схожі на 51 Pegasi b.

Детальніше

Дане дослідження представлене у статті “Evidence for a spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Peg b”, by J. Martins et al., яка вийшла у журналі Astronomy & Astrophysics за 22 квітня 2015.

Науково-дослідна група у складі J. H. C. Martins (IA and Universidade do Porto, Porto, Portugal; ESO, Santiago, Chile), N. C. Santos (IA and Universidade do Porto), P. Figueira (IA and Universidade do Porto), J. P. Faria (IA and Universidade do Porto), M. Montalto (IA and Universidade do Porto), I. Boisse (Aix Marseille Université, Marseille, France), D. Ehrenreich (Observatoire de Genève, Geneva, Switzerland), C. Lovis (Observatoire de Genève), M. Mayor (Observatoire de Genève), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), F. Pepe (Observatoire de Genève), S. G. Sousa (IA and Universidade do Porto), S. Udry (Observatoire de Genève) and D. Cunha (IA and Universidade do Porto).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 16 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Польща, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо"

Посилання

Контакти

Oleh Malyi
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporizhia, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: eson-ukraine@eso.org

Jorge Martins
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço/Universidade do Porto
Porto, Portugal
Телефон: +56 2 2463 3087
Email: Jorge.Martins@iastro.pt

Nuno Santos
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço/Universidade do Porto
Porto, Portugal
Телефон: +351 226 089 893
Email: Nuno.Santos@iastro.pt

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Geneva, Switzerland
Телефон: +41 22 379 24 67
Email: stephane.udry@unige.ch

Isabelle Boisse
Aix Marseille Université
Marseille, France
Email: Isabelle.Boisse@lam.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Переклад прес-релізу ESO eso1517.

Про реліз

Реліз №:eso1517uk
Назва:51 Pegasi b
Тип:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2015A&A...576A.134M

Зображення

Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
тільки на англійській
The star 51 Pegasi in the constellation of Pegasus
The star 51 Pegasi in the constellation of Pegasus
тільки на англійській
Wide-field view of the sky around the star 51 Pegasi
Wide-field view of the sky around the star 51 Pegasi
тільки на англійській

Відео

Zooming in on 51 Pegasi
Zooming in on 51 Pegasi
тільки на англійській
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
тільки на англійській

Також дивіться наші