Gittikçe daha fazla dış gezegen çeşitli gözlemsel yöntemlerle tanımlanıp onaylandıkça, hala anlaşılması zor olan “kutsal kâse” gerçek anlamda dünya benzeri bir dünyanın keşfidir… ayırt edici özelliklerinden biri de sıvı suyun varlığıdır. Ve daha önce “sıcak Jüpiter” dış gezegenlerinin kalın atmosferlerinde suyun tanımlandığı doğru olsa da, şimdi güneş sistemimizin dışındaki başka bir dev dünyada spektral imzasını tespit etmek için yeni bir teknik kullanıldı - potansiyel olarak daha da fazlası için yol açıyor bu tür keşifler.
Caltech, Penn State Üniversitesi, Donanma Araştırma Laboratuvarı, Arizona Üniversitesi ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden araştırmacılar, güneşdışı gezegenlerde suyun varlığını tanımlamak için yeni bir yol geliştirmek üzere NSF tarafından finanse edilen bir projede bir araya geldi.
Önceki yöntemler, dış gezegenlerin - bu noktada, tüm “sıcak Jüpiterlerin”, ana yıldızlarına yakın yörüngede bulunan gazlı gezegenlerin - yıldızlarını Dünya'dan görüldüğü gibi geçirdikleri gibi belirli örneklere dayanıyordu.
Bu maalesef pek çok ekstrasolar gezegen için geçerli değildir… özellikle Kepler gibi gözlemevleri tarafından kullanılan geçiş yöntemiyle keşfedilmemiş (veya edilmeyecek olanlar).
İzleyin: Kepler’in Evreni: Galaksimizde Yıldızlardan Daha Fazla Gezegen
Böylece araştırmacılar, dış gezegenleri tespit etmek için başka bir yönteme başvurdular: radyal hız veya RV. Bu teknik, yörüngedeki bir gezegenin yerçekimi “römorkörü” tarafından yaratılan çok hafif yalpalama için bir yıldızın hareketini izlemek için görünür ışık kullanır. Yıldız ışığındaki Doppler kaymaları, Doppler efektinin geçerken bir arabanın kornasının perdesini nasıl artırdığı ve azalttığı gibi, hareketi şu ya da bu şekilde gösterir.
Ancak, görünür dalga boylarını kullanmak yerine, ekip kızılötesi spektruma girdi ve Hawaii'deki WM Keck Gözlemevi'nde Yakın Kızılötesi Echelle Spektrografını (NIRSPEC) kullanarak nispeten yakın olan sıcak Jüpiter tau Boötis b'nin yörüngesini belirledi ... spektroskopisini gökyüzünde su moleküllerini tanımlamak için kullandı.
“Spektrograftan aldığımız bilgiler bir orkestra performansını dinlemek gibidir; tüm müziği birlikte duyuyorsunuz, ancak dikkatlice dinlerseniz, bir trompet veya keman ya da çello seçebilirsiniz ve bu enstrümanların mevcut olduğunu biliyorsunuz, ”diyor. ders çalışma. “Teleskopla, tüm ışığı birlikte görüyorsunuz, ancak spektrograf farklı parçalar seçmenize izin veriyor; bu ışığın dalga boyu, sodyum olduğu anlamına gelir ya da bu su olduğu anlamına gelir. ”
Tau Boötis b'nin Şili'deki VLT ile daha önceki gözlemleri, karbon monoksitin yanı sıra atmosferindeki daha serin yüksek irtifa sıcaklıklarını tanımlamıştı.
Şimdi, bu kanıtlanmış IR RV tekniği ile, bizim bakış açımızdan yıldızlarının önünden geçmeyen dış gezegenlerin atmosferleri, suyun yanı sıra diğer ilginç bileşiklerin varlığı için de incelenebilir.
Penn Devlet Astronomi ve Astrofizik Bölümü'nde araştırma görevlisi ve makalenin ortak yazarı Chad Bender, “Şimdi etkili yeni kızılötesi tekniğimizi Güneş'in yakınında yıldızların etrafında dönen diğer bazı geçişsiz gezegenlere uyguluyoruz” dedi. “Bu gezegenler bize en yakın geçiş gezegenlerinden çok daha yakınlar, ancak daha önce var olan tekniklerle atmosferlerini doğrudan ölçmek zor veya imkansız olduğu için astronomlar tarafından büyük ölçüde göz ardı edildi.”
Yeni nesil yüksek güçlü teleskoplar çalışmaya başladığında - 2018'de piyasaya sürülmesi planlanan James Webb Uzay Teleskobu gibi - IR yöntemiyle daha da küçük ve daha uzak gezegenler gözlemlenebilir… belki de bizimki gibi gezegen.
“Tekniğin şu anki durumu Güneş gibi yıldızların etrafındaki dünya benzeri gezegenleri tespit edemese de, Keck'le, yakınlardaki düşük kütleli yıldızların etrafında keşfedilen sözde 'süper Dünya' gezegenlerinin atmosferini incelemek mümkün olacak, bunların geçişi yok ”dedi. “James Webb Uzay Teleskopu ve Otuz Metre Teleskop (TMT) gibi gelecekteki teleskoplar, ana yıldızlarından daha uzak olan ve sıvı suyun bulunma ihtimalinin daha yüksek olduğu çok daha soğuk gezegenleri incelememizi sağlayacaktır.”
Bulgular, 24 Şubat 2014 tarihinde,Astrofizik Dergi Mektupları.
Kaynaklar: Caltech ve EurekAlert basın bültenleri.
