Събирането на подробна информация за екзопланетите е изключително трудно. Но сега екип, използващ авангардни технологии в обсерваторията Кек, направи голям скок в наблюдението на екзопланети и откри вода в атмосферата на планета на 179 светлинни години.
Слънчевата система в сърцето на това разполага със звезда, наречена HR 8799, и нейните планети: HR 8799 b, c, d, и e. Системата е на 179 светлинни години в съзвездието Пегас. Самата звезда е основна звезда от 30 милиона години. Това е забележително по редица причини, включително собствените му странни звездни свойства. Но това е забележително поради друга важна причина. През 2008 г. учените обявиха, че директно са наблюдавали три екзопланети около звездата - HR 8799b, c и d - с помощта на телескопите Keck и Gemini. Тогава през 2010 г. те обявиха откриването на четвърта планета, HR 8799 e.
Това най-ново съобщение се основава на по-ранната работа от 2008 г. и астрономите, стоящи зад това проучване, наричат последното съобщение „стъпаловиден камък“ по пътя към по-добри и по-добри изображения на екзопланети.
Новите наблюдения са на HR 8799 c, за първи път наблюдавани през 2008 г. Това е млада гигантска газова планета, около 7 пъти по-голяма от масата на Юпитер, която обикаля около звездата си на всеки 200 години. Тези нови наблюдения с директни изображения потвърждават присъствието на вода в атмосферата и потвърждават липсата на метан.
„Този тип технологии е точно това, което искаме да използваме в бъдеще, за да търсим признаци на живот на подобна на Земята планета.“ - Димитри Маует, автор на проучване, Caltech и JPL.
Тези нови наблюдения произтичат от мощна комбинация от две телескопни технологии в Кек. Първата е адаптивна оптика. Адаптивната оптика противодейства на замъгляващите ефекти на земната атмосфера. Вторият е спектрометър на телескопа Keck 2, наречен спектрометър с близка инфрачервена криогенна ешела (NIRSPEC), спектрометър с висока разделителна способност, който работи в инфрачервена светлина.
„Този тип технологии е точно това, което искаме да използваме в бъдеще, за да търсим признаци на живот на подобна на Земята планета. Все още не сме там, но вървим напред “, казва Димитри Маует, доцент по астрономия в Калтех и научен сътрудник в JPL, който Caltech управлява за НАСА и съавтор на изследването, представящо тези открития.
Новите открития бяха публикувани в Astronomical Journal. Водещ автор е Джи Уанг, бивш докторант в Калтех, а сега доцент в Държавния университет в Охайо.
Досега астрономите директно са изобразили повече от дузина екзопланети. Системата HR 8799 е първата многопланетна система, която е била направена пряко. Но изображенията са само първата стъпка в това изследване.
След като бъдат направени, изображенията могат да бъдат анализирани за химичния състав в техните атмосфери. Оттук идва спектроскопията. В този случай усъвършенстваните способности на NIRSPEC бяха ключови.
NIRSPEC е инструмент на телескопа Keck 2, който работи в инфрачервената L-лента. L-лентата е вид инфрачервена светлина с дължина на вълната около 3,5 микрометра и област от спектъра с много подробни химически отпечатъци. „L-честотната лента вече е пренебрегвана, защото небето е по-светло на тази дължина на вълната“, казва Маует. „Ако сте пришълец с очи, настроени на L-лентата, ще видите изключително светло небе. Трудно е да видиш екзопланети през този воал. "
Чрез комбиниране на L-лентовата спектография с адаптивната оптика, те преодоляват трудностите при наблюдението на планетата, която светлината е почти удавена от нейната звезда. Те все още успяха да направят точните измервания на планетата, потвърждавайки наличието на вода и липсата на метан.
"В момента с Кек вече можем да научим за физиката и динамиката на тези гигантски екзотични планети, които не са нещо като нашите собствени планети на Слънчевата система", казва Уанг.
„Вече сме по-сигурни в липсата на метан на тази планета“, казва Уанг. „Това може да се дължи на смесване в атмосферата на планетата. Метанът, който бихме могли да очакваме да бъде там на повърхността, може да бъде разреден, ако процесът на конвекция изведе по-дълбоки слоеве на планетата, които нямат метан. "
Екипът на Mawet вече се подготвя за следващия и най-нов инструмент в обсерваторията Keck. Нарича се KPIC (Keck Planet Imager and karakterizer). KPIC ще използва адаптивна оптика и спектроскопия, но за още по-добър ефект. С KPIC астрономите ще могат да изобразяват планети, които са още по-бледи и по-близки до звездата си, отколкото е HR 8799c.
А бъдещето е още по-светло за изображенията с екзопланети. Технологията зад адаптивната оптика и спектроскопията, които помогнаха за изобразяването на тази планета, ще бъдат използвани в бъдещите ни телескопи.
„KPIC е трамплин за бъдещия ни инструмент за телескоп от тридесет метра“, казва Маует. "Засега научаваме много за безбройните начини, по които се формират планетите в нашата Вселена."
- Прессъобщение: Стъпките на Exoplanet
- Документ за изследване: Откриване на вода в атмосферата на HR 8799 c с L-лентова високодисперсионна спектроскопия с помощта на адаптивна оптика
- Запис в Wikipedia: HR 8799
- Документ за изследване: Директно изобразяване на множество планети около орбитата на звезда HR 8799
- Обсерватория Кек: Инструменти за телескоп
