Из-за близости к своей звезде и по причине ее яркости световой сигнал планет, обращающихся вокруг звезды, затмевается, и становится чрезвычайно сложно и даже невозможно напрямую наблюдать планеты возле далеких звезд. Швейцарские астрономы представили новый метод, разработанный специально для обнаружения экзопланет. Этот метод использует молекулы в атмосферах соответствующих планет, которые и позволяют увидеть невидимое.

Фото из открытых источников.

Как пишет команда исследователей Йенса Хёиймакерса из Женевского университета (Швейцария) в научном журнале Astronomy & Astrophysics, разработанная ими методика настолько чувствительна, что может выбирать определенные молекулы. «При условии, что такие молекулы отсутствуют в ее материнской звезде, соответствующая планета, благодаря присутствующим в ее атмосфере молекулам становится хорошо видимой, в то время как сама звезда на изображении исчезает».

До сих пор астрономам лишь в считанных случаях удавалось напрямую фиксировать планеты у далеких звезд. Ученые же под руководством Хёиймакерса применили свою новую методику, взяв за основу архивные данные инструмента SINFONI, к звезде Бета Живописца (Beta Pictoris), о которой известно, что вокруг нее обращается как минимум одна большая газовая планета: Бета Живописца b (Beta Pictoris b).

Газовая планета Бета Живописца b хорошо различима при поиске в спектре молекул воды и/или окиси углерода (Н2О и СО) (верхний ряд). Но в спектре молекул метана (CH4 – слева внизу) и аммиака (NH3 – справа внизу) они невидимы, так как планета для этих молекул слишком горячая. Ее звезда (Бета Живописца, см. символ звезды) «исчезает» во всех четыре спектрах, так как в ней все четыре вида молекул не могут существовать из-за сверхвысоких температур. Фото Université de Genève

«Каждый пиксель этих снимков содержит световой спектр, зафиксированный этим пикселем», - объясняют исследователи. - «Этот спектр сравнивается со спектром определенной молекулы, например, водяного пара, чтобы исследовать, имеется ли здесь корреляция. Если такое соответствие есть, это значит, что такая молекула присутствует и в атмосфере планеты».

Применительно к Бета Живописца и ее известным планетам, ученые обнаружили, что планета очень четко проявляется визуально, когда новым методом производится поиск молекул воды (Н2О) или окиси углерода (СО). Если же целью поиска определить метан (СН4) или аммиак (SN3), то планета остается невидимой – это значит, что этих молекулы в атмосфере планеты не имеется.

«И материнская звезда (Бета Живописца) при поиске всех этих четырех видов молекул оставалась невидимой, так как звезда слишком горяча для этих соединений. Настолько горяча, что эти четыре молекулы там моментально разрушаются», - поясняет Хёиймакерс. - «Это значит, что этот новый метод обеспечивает не только доказателство существования планет путем подтверждения элементов в их атмосфере, но и первичное измерение господствующих там температур».

То обстоятельство, что Бета Живописца b не отражается с помощью спектров метана и аммиака, полностью соответствует температуре планеты в 1700 градусов – слишком горячей, чтобы эти молекулы могли на ней существовать.

«Хотя метод находится еще в начальной стадии разработки, он может стать в будущем основным способом, с помощью которого мы будем находить и характеризовать планеты», - убежден Хёиймакерс. - «И мы уже сейчас с нетерпением ждем, что смогут с использованием нашей методики показать будущие спектрографы, как ERIS на телескопе Very Large Telescope (VLT) или инструмент HARMONI на еще большем телескопе Extremely Large Telescope (ELT) Южной Европейской обсерватории в Чили».