Выделение горячего Юпитера

Астрономам удалось выделить отражённый свет внесолнечной планеты

Артём Тунцов 27.12.2007, 16:12

Астрономам впервые удалось зафиксировать свет, отражённый от планеты, обращающейся вокруг другой звезды. Астрономические «очки-поляроиды» показали, чем наполнена атмосфера «горячего Юпитера», а также проявили себя как новый способ поиска и исследования внесолнечных планет.

Астрономам удалось впервые зафиксировать видимый свет, отражённый от планеты, находящейся вне Солнечной системы. Команда европейских исследователей под руководством Светланы Бердюгиной из цюрихского Федерального технического института Швейцарии (ETH Zurich) и финской обсерватории Туорла смогла заметить следы отражённого света у планеты HD189733b.

Эта планета – «горячий Юпитер», обращающийся вокруг небольшой звёздочки HD189733, находящейся на расстоянии 63 световых года от нас в направлении созвездия Лисички. Обращаясь вокруг звезды, HD189733b периодически проходит по её диску, затмевая часть света; такие изменения яркости и позволили обнаружить далёкий и очень горячий мир. Планета примерно в 30 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, и средняя температура её поверхности – около 700 градусов по Цельсию. Размером планета даже больше нашего гиганта Юпитера.

Выделить слабый отражённый свет далёкой планеты на фоне мощного излучения её центральной звезды помогла поляриметрия – измерение степени и направления поляризации света от системы «звезда+планета» с помощью специального поляризационного прибора, установленного на 60-сантиметровом дистанционно управляемом телескопе KVA на канарском острове Ла-Пальма.

Отражённый свет, как правило, сильно поляризован, и это его свойство используется, например, в очках-поляроидах: блокировав одно из направлений поляризации, можно избавиться от бликов солнечного света.

В данном случае учёных интересовало, скорее, обратное – заметить блики звёздного света, отражённого от планеты, отмечают авторы работы.

Изменение степени и направления поляризации со временем в процессе обращения планеты вокруг звезды позволили грубо определить состав атмосферы этой планеты. Из данных, полученных астрономами, следует, что её частицы имеют размер меньше половины микрона. Это могут быть и атомы, и молекулы, и даже частички дыма, но не крупная пыль или мелкий песок.

HD189733b за два года, прошедшие после её открытия, стала одним из любимых объектов исследования астрономов. Ранее учёным уже удавалось найти в спектре света звезды, светящей сквозь атмосферу планеты, следы его поглощения молекулами воды, а также присутствие загадочной дымки из мелких (размером около микрона) частиц, висящей на высоте примерно 1000 километров над её поверхностью.

Кроме того, HD189733 стала первой планетой вне Солнечной системы, для которой с помощью инфракрасного космического телескопа имени Спитцера удалось построить очень грубую «карту» поверхности. Разумеется, Spitzer не мог разглядеть какие-либо детали на её поверхности – учёные построили модель распределения температуры, наилучшим образом описывающую изменение яркости с орбитальной фазой. Кроме того, тогда речь шла об излучении самой планеты, нагретой светом центральной звезды, а не отражённом свете последней.

Теперь учёным впервые удалось зафиксировать видимый свет, отражённый планетой.

Кроме того, по сути, они смогли «увидеть» и её орбиту, а это означает, что поляриметрия может вскоре стать одним из важных методов обнаружения и исследования далёких миров.

Работа учёных принята к публикации в The Astrophysical Journal Letters, а посмотреть мультфильм, показывающий, как параметры поляризации излучения (параметры Стокса U и Q) меняются с орбитальной фазой планеты, можно здесь.