Астрономы из Калифорнийского технологического института разработали новую методику, направленную на поиск водяного пара в атмосфере различных "горячих юпитеров". Об этом сообщает Стив Джефферсон (Steve Jefferson), специалист по связям с общественностью из обсерватории Кека.
Пример данных, которые могут быть получены в результате применения усовершенствованного RV-метода. Иллюстрация: Alexandra Lockwood (California Institute of Technology)
Ранее астрономы уже регистрировали содержание водяного пара в атмосферах экзопланет. Примером может служить экзопланета GJ 1214b, расположенная в 40 световых годах от нашей планеты, или 55 Cancri e, удаленная на расстоянии 40,9 световых лет. Однако, регистрация водяного пара была успешной при наличии определенных обстоятельств, таких как прохождение планеты перед своей звездой и др.
"Когда планета проходит перед своей звездой, то мы можем получить информацию из этого события и обнаружить водяной пар и другие составляющие атмосферы планеты. Кроме того, если планета достаточно удалена от своей звезды, мы можем также узнаете о её атмосфере с помощью получения фотографий", - говорит Александра Локвуд (Alexandra Lockwood), ведущий автор исследования.
Однако, большая часть экзопланет не находится в обстоятельствах, при которых можно было бы исследовать их атмосферу. И вот, Александра Локвуд и её консультант Джеффри Блейк (Geoffrey Blake), разработали новую методику идентификации водяного пара в атмосфере экзопланет, расположенных за пределами нашей Солнечной системы. По словам исследователей, на эту работу их вдохновило открытие угарного газа в атмосфере планеты Tau Boo b.
При выявлении угарного газа астрономы использовали RV-метод (метод радиальной скорости), который предполагает использование эффекта Доплера для определения движения звезды, на которое воздействует планета-компаньон своим гравитационным притяжением. Также в результате действия эффекта Доплера, астрономы могут исследовать линии спектра звезды, или же самой планеты. RV-метод применяется в видимой для человеческого глаза части спектра.
Используя данные об угарном газе, полученные в ходе исследования Tau Boo b, Александра и Джеффри усовершенствовали RV-метод, применив не только видимую часть спектра, но и инфракрасную. Затем, они провели спектроскопию и получили спектр источника излучения, в нашем случае - атмосферы экзопланеты. Поскольку каждый элемент излучает свою определенную световую волну, то исследователи без труда смогли обнаружить "подпись" водяного пара.
В своем исследовании астрономы использовали спектрограф NIRSPEC (Near Infrared Echelle Spectrograph), установленный на телескопе в обсерватории Кека.
"Отчет, который мы получаем от NIRSPEC в обсерватории Кека сравним с прослушиванием выступления симфонического оркестра: вы слышите музыку в целом, но если прислушаетесь, то сможете услышать трубу или скрипку, или виолончель, и вы знаете, что присутствуют именно эти инструменты. Прибор также позволяет выбрать различные части; длина волны света может означать, что присутствует натрий, или присутствует вода", - заключает Александра Локвуд.
Исследование, проведенное астрономами, было опубликовано 24 февраля 2014 года в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.
0
