Гравитационный прибор на очень большом телескопическом интерферометре ESO сделал первое прямое наблюдение экзопланеты с использованием оптической интерферометрии.
Этот метод выявил сложную экзопланетную атмосферу с облаками железа и силикатов, кружащимися в планетарном шторме. Методика предоставляет уникальные возможности для характеристики многих известных сегодня экзопланет.
Экзопланета была обнаружена в 2010 году на орбите молодой звезды главной последовательности HR8799, которая находится примерно в 129 световых годах от Земли в созвездии Пегаса.
Сегодняшний результат, который раскрывает новые характеристики HR8799e, потребовал инструмента с очень высоким разрешением и чувствительностью. Гравитация может использовать четыре единичных телескопа ESO VLT для совместной работы, чтобы имитировать один большой телескоп, используя метод, известный как интерферометрия. Это создает супер-телескоп VLTI, который собирает и точно распутывает свет от атмосферы HR8799e и свет от своей родительской звезды.
HR8799e - это супер-Юпитер, мир, не похожий ни на один из найденных в нашей Солнечной системе, который одновременно более массивен и намного моложе любой планеты, вращающейся вокруг Солнца. В возрасте всего 30 миллионов лет эта детская экзопланета достаточно молода, чтобы дать ученым окно в формирование планет и планетных систем. Экзопланета полностью негостеприимна. Остатки энергии от ее образования и мощный парниковый эффект нагревают HR8799e до враждебной температуры примерно 1000 °C.
Это первый случай, когда оптическая интерферометрия была использована для выявления деталей экзопланеты, и новый метод предоставил чрезвычайно подробный спектр беспрецедентного качества. Он в десять раз более подробный, чем предыдущие наблюдения. Измерения команды смогли выявить состав атмосферы HR8799e, который содержал несколько сюрпризов.
Анализ показал, что HR8799e имеет атмосферу, содержащую гораздо больше окиси углерода, чем метана. По словам ученых, лучше всего объясняется этот удивительный результат высокими вертикальными ветрами в атмосфере, препятствующими взаимодействию окиси углерода с водородом с образованием метана.
Группа установила, что атмосфера также содержит облака железа и силикатную пыль. В сочетании с избытком окиси углерода это говорит о том, что атмосфера HR8799e вовлечена в огромный и жестокий шторм.
Наблюдения позволяют предположить, что это шар газа, освещенный изнутри, с лучами теплого света, кружащимися через штормовые пятна темных облаков. Конвекция движется вокруг облаков силикатных и железных частиц, которые дезагрегируются и дождем попадают внутрь. Это рисует картину динамической атмосферы гигантской экзопланеты при рождении, проходящей сложные физико-химические процессы.
Этот результат основывается на серии впечатляющих открытий гравитации, которые включали такие прорывы, как прошлогоднее наблюдение за газом, закручивающимся со скоростью 30% от скорости света за горизонтом среза массивной черной дыры в центре Галактики.
Это также добавляет новый способ наблюдения экзопланет к уже обширному арсеналу методов, доступных телескопам и инструментам ESO, прокладывая путь ко многим более впечатляющим открытиям.
Это исследование было представлено как первое прямое обнаружение экзопланеты оптической интерферометрией в астрономии и астрофизике.
