Částečně zataženo Exoplanet

Umělec ilustrace zatažené exoplanety. Nová studie naznačuje, že exoplanet 51 Eri b typu Jupiter může mít částečně zataženo.
Mark Garlick / University of Warwick

Přímé zobrazování exoplanet bylo možné pouze jednou pro nejjasnější planety obíhající nejmírnější hvězdy, ale díky zdokonalené technologii se tato technologie stává stále výkonnější technikou. V nové studii poskytují přímá pozorování exoplanetu 51 Eridani b podobná Jupiteru vzrušující vodítka o jeho atmosféře.

Přímé zobrazování 51 Eri b

Obrázky 51 Eri b od GPI (nahoře) a Keck (dole).
Rajan a kol. 2017

Zatímco detekce tranzitu zůstávají nejlepším způsobem, jak objevit velké množství nových exoplanet, přímé zobrazení poskytuje jedinečnou výhodu: můžete měřit světlo ze samotného exoplanetu. Se správnými omezeními na hostitelské hvězdě je tedy možné měřit spektrum atmosféry planety.

Jedním z cílů této techniky je 51 Eri b, Jupiterovský exoplanet vzdálený přibližně 100 světelných let. Tento objekt byl prvním exoplanetem přímo zobrazeným průzkumem exoplanet Gemini Planet Imager Exoplanet Survey, projektem, který použil nástroj Gemini Planet Imager (GPI) v Chile k vyhledání exoplanet okolo 600 mladých blízkých hvězd.

Tým vědců vedený Abhijithem Rajanem (Arizonská státní univerzita) nyní provedl nová infračervená pozorování 51 Eri b: spektroskopie v pásmu K pomocí GPI a fotometrie v pásmu M s kamerou na dalekohledu Keck I Havaj. Rajan a spolupracovníci kombinovali tato nová data s minulými pozorováními a modelováním, aby lépe charakterizovali vlastnosti 51 Eri b s.

Zataženo Přechod

Grafy barev a velikosti hnědých trpaslíků a zobrazených exoplanet (klikněte pro bližší pohled). Barva 51 Eri b (označená červenou hvězdou) ji řadí mezi pozdní T trpaslíky, ale je červenější než většina srovnatelných teplot hnědých trpaslíků. Jsou ukázány stopy pro přechod L – T pro dvě různé hmotnosti planety.
Rajan a kol. 2017

Jedním zajímavým aspektem 51 Eri b je výzva určit jeho spektrální typ. Ačkoli jeho spektrum je shodné se spektrem trpaslíka T, fotometrie ukazuje, že je pro tento spektrální typ neobvykle červená. Může to však být důvod: mraky.

Rajan a spolupracovníci zjistili, že nejlepší modely vhodné pro spektra 51 Eri b mají atmosféru sestávající z nepravidelných mraků. Tento výsledek platí jak pro modely s oblaky soli a sulfidů, u nichž se očekává kondenzace v atmosférách středních až pozdějších trpaslíků T, a také pro modely se železnými a křemičitanovými mraky běžnými v atmosféře červenějších trpaslíků.

Autoři předpokládají, že 51 Eri b může být v procesu přechodu z teplejšího tělesa typu L na chladnější těleso typu T. Když se planeta typu L ochladí, díry a skvrny s nízkou opacitou, které se objevují v původně rovnoměrném cloudovém balíčku, by mohly způsobit přechod spektra planety na typ T.

Neobvyklý začátek?

Deset nejvhodnějších oblačných (červených) a bezmračných (modrých) atmosfér v rozsahu vlnových délek JWST, což ukazuje, že JWST bude pravděpodobně schopen rozlišovat mezi atmosférickými modely pro 51 Eri b.
Rajan a kol. 2017

Kromě zkoumání atmosféry 51 Eri b, Rajan a spolupracovníci používají svou jasnost k prozkoumání, jak se mohla vytvořit. Ukazují, že 51 Eri b je jednou z jediných přímo zobrazených planet, která je v souladu s tím, co se nazývá scénář studeného startu, kdy planety pomalu narůstají díky narůstání na pevné jádro.

I když toho ještě zbývá hodně poznat o 51 Eri b, tyto nové výsledky představují vynikající krok správným směrem. Autoři také ukazují, že budoucí pozorování - například s James Webb Telescope - nám umožní dále rozlišovat mezi modely popisující tuto planetu. 51 Díky zajímavé atmosféře Eri b je hlavním cílem revize, jak se naše pozorovací schopnosti neustále zlepšují.

Citace

Abhijith Rajan a kol. 2017 AJ 154 10. doi: 10, 3847 / 1538-3881 / aa74db

Související články v časopise

  • 1–2, 4 μm téměř ir spektrum spektra obří planety β pictoris b získané pomocí zobrazovače planety gemini doi: 10, 3847 / 1538-3881 / aa63e9
  • Spektroskopická charakterizace hd 95086 b pomocí gemini planet imager doi: 10, 3847 / 0004-637X / 824/2/121
  • Integrovaná polní spektroskopie nízkohmotného společníka hd 984 b se zobrazovačem planety gemini doi: 10, 3847 / 1538-3881 / aa6480
  • Zlepšení a hodnocení citlivosti planety v průzkumu gpi exoplanet pomocí dopředného modelu odpovídajícího filtru doi: 10, 3847 / 1538-4357 / aa72dd
  • Zobrazovací extrasolární obří planety doi: 10.1088 / 1538-3873 / 128/968/102001
  • Astrometrické potvrzení a předběžné orbitální parametry mladého exoplanetu 51 eridani b pomocí gemini planet imager doi: 10.1088 / 2041-8205 / 814/1 / L3

Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.