Pierwsze widmo egzoplanety w świetle widzialnym

Artystyczna wizja planety 51 Pegasi b
Astronomowie użyli "łowcy planet" - spektrografu HARPS w Obserwatorium La Silla w Chile w celu uzyskania pierwszego widma w świetle widzialnym odbitego od egzoplanety krążącej wokół innej gwiazdy – poinformowało Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Co więcej, obiektem tym jest 51 Pegasi b.

Do tej pory astronomowie odkryli już około 1900 planet w 1200 układach planetarnych. Jednak uzyskiwanie widm tych obiektów ciągle jest bardzo trudne. Do tej pory badano widma atmosfer egzoplanet obserwując widmo gwiazdy macierzystej przechodzące przez atmosferę planety w momencie tranzytu, czyli sytuacji, gdy dla obserwatora na Ziemi planeta przechodzi przed gwiazdą. Taki warunek jednak bardzo ogranicza liczbę planet możliwych do tego typu badań. Zachodzenie tranzytów bowiem bardzo zależy od kąta nachylenia orbity – jeśli jest zbyt duży, to nie mamy szans na dostrzeżenie przejścia planety przed gwiazdą.

Zespół, którym kierował Jorge Martins z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) oraz Universidade do Porto (Portugalia), doktorant w ESO, postanowił sprawdzić nową technikę uzyskiwania widm planet pozasłonecznych w zakresie widzialnym, obserwując planetę 51 Pegasi b za pomocą spektrografu HARPS na 3,6-metrowym teleskopie w Obserwatorium La Silla. Badacze używali widma gwiazdy jako wzorca w poszukiwaniu podobnych sygnatur widmowych w świetle, które powinno być odbijane przez planetę, gdy porusza się ona po orbicie wokół gwiazdy. Dostrzeżenie takiego światła jest niezmiernie trudne, bowiem nikłe światło odbite od planety ginie w blasku gwiazdy, ale udało się je zarejestrować. Nowa technika jest niezależna od tego czy możemy obserwować tranzyt planety, zatem można ją będzie w przyszłości zastosować do dużo większej liczby obiektów.

Planeta pozasłoneczna 51 Pegasi b znajduje się w odległości 50 lat świetlnych od Ziemi. Została odkryta w 1995 roku i jest pierwszą planetą pozasłoneczną znalezioną w pobliżu gwiazdy podobnej do Słońca. Wcześniej planety odkrył polski astronom Aleksander Wolszczan, ale były to obiekty w pobliżu pulsara. Oprócz tego 51 Pegasi b jest uznawana za pierwowzór klasy planet określanej przez astronomów „gorącymi jowiszami”, czyli obiektów o wielkości podobnej do Jowisza, a nawet większych, których orbity przebiegają bardzo blisko ich gwiazd macierzystych.

Obserwacje nową techniką pozwalają ustalić rzeczywistą masę planety oraz nachylenie jej orbity, a także oszacować zdolność odbijania światła, czyli albedo. W przypadku 51 Pegasi b udało się ustalić, że masa planety wynosi około połowy masy Jowisza, natomiast nachylenie orbity to około dziewięć stopni względem kierunku na Ziemię (jest to dość niewiele, ale mimo wszystko zbyt dużo na możliwość obserwowania tranzytów). Średnica planety jest z kolei większa niż Jowisza, a dodatkowo 51 Pegasi b ma spore albedo. Cechy te są typowe dla dużych planet znajdujących się na orbitach bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej.

Widmo odbite od planety 51 Pegasi b w świetle widzialnym udało się zarejestrować przy użyciu teleskopu o średnicy 3,6 metra, czyli instrumentu średniej wielkości. Daje to dobre perspektywy na obserwacje większej liczby obiektów przy użyciu większych teleskopów oraz nowych generacji spektrografów.

Więcej informacji:

Na ilustracji:
Artystyczna wizja planety 51 Pegasi b. Źródło: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org).