Прибор GRAVITY на интерферометре очень большого телескопа ESO (VLTI) впервые осуществил прямое наблюдение экзопланеты с помощью оптической интерферометрии. Этот метод выявил сложную экзопланетную атмосферу с облаками железа и силикатов, циркулирующими в шторме по всей планете. Техника предоставляет уникальные возможности для характеристики многих экзопланет, известных сегодня.
Этот результат был объявлен сегодня в письме в журнале Astronomy and Astrophysics от GRAVITY Collaboration, в котором они представляют наблюдения экзопланеты HR8799e с использованием оптической интерферометрии. 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 инструмент с очень высоким разрешением и чувствительностью. GRAVITY может использовать четыре телескопа ESL VLT для совместной работы, чтобы имитировать один больший телескоп, используя технику, известную как интерферометрия. Это создает супер-телескоп — VLTI, который собирает и точно распутывает свет от атмосферы HR8799e и свет от его родительской звезды .
HR8799e — это «супер-Юпитер», мир, не похожий ни на один из найденных в нашей Солнечной системе, который является более массивным и намного моложе, чем любая планета, вращающаяся вокруг Солнца. Этой экзопланете всего 30 миллионов лет, и она достаточно молода, чтобы дать ученым возможность взглянуть на формирование планет и планетных систем. Экзопланета совершенно негостеприимна — оставшаяся энергия от ее образования и мощный парниковый эффект нагревают HR8799e до враждебной температуры примерно 1000 ° C.
Это первый раз, когда оптическая интерферометрия используется для выявления деталей экзопланеты, и новая методика предоставляет чрезвычайно детализированный спектр беспрецедентного качества — в десять раз более подробный, чем предыдущие наблюдения. Измерения команды позволили выявить состав атмосферы HR8799e, что содержало некоторые сюрпризы.
«Наш анализ показал, что в HR8799e есть атмосфера, содержащая гораздо больше окиси углерода, чем метана, чего нельзя ожидать от равновесной химии», — объясняет руководитель группы исследователь Сильвестр Лакур из CNRS в Обсерватории Парижа — PSL и Института внеземной физики Макса Планка. «Мы можем лучше всего объяснить этот удивительный результат сильными вертикальными ветрами в атмосфере, препятствующими реакции оксида углерода с водородом с образованием метана».
Команда обнаружила, что атмосфера также содержит облака из железа и силикатной пыли. В сочетании с избытком окиси углерода , это говорит о том, что атмосфера HR8799e вовлечена в огромный и сильный шторм.
«Наши наблюдения показывают, что шар из газа освещается изнутри, и лучи теплого света циркулируют сквозь бурные пятна темных облаков», — уточняет Лакур. «Конвекция движется вокруг облаков силикатных и железных частиц, которые дезагрегируются и попадают внутрь. Это рисует картину динамической атмосферы гигантской экзопланеты при рождении, в которой происходят сложные физические и химические процессы ».
Этот результат основан на череде впечатляющих открытий GRAVITY, которые включали в себя такие прорывы, как прошлогоднее наблюдение за вращением газа на 30% скорости света прямо за горизонтом событий массивной Черной дыры в Галактическом Центре. Это также добавляет новый способ наблюдения экзопланет к уже обширному арсеналу методов, доступных для телескопов и инструментов ESO, прокладывая путь ко многим более впечатляющим открытиям.
