Завдяки використанню новітнього приймача GRAVITY, змонтованого на Дуже великому телескопі Європейської Південної обсерваторії (VLT ESO), астрономи зуміли вперше провести прямі спостереження екзопланети методом оптичної інтерферометрії. У результаті їм вдалося визначити характеристики її атмосфери.
Метод оптичної інтерферометрії заснований на аналізі випромінювання, що виходить від недавно сформованих планетоподібних тіл. Такі тіла ще не встигли охолонути й випускають власне світло. Донедавна його практичне застосування не було можливим, оскільки потужне випромінювання молодих зір просто заглушало сигнали від екзопланет, що обертаються навколо них. Однак завдяки здатності GRAVITY працювати одночасно з усіма чотирма 8,2-метровими основними телескопами («юнітами») VLT, астрономи зуміли вирішити це завдання.
Вчені залучили всі чотири «юніти» VLT у режимі інтерферометрії. У результаті вони створили еквівалент телескопа, роздільна здатність якого у 25 разів перевершує роздільну здатність окремого «юніта» комплексу. За допомогою GRAVITY астрономи змогли розділити світлові потоки та виділити світло, що приходить від атмосфери екзопланети HR 8799 e.
Досліджена екзопланета обертається навколо зорі головної послідовності, розташованої на відстані 129 світлових років від Сонця в сузір’ї Пегаса. Її маса становить 5-10 юпітеріанських, вона робить один оберт навколо батьківського світила за 50 років. Завдяки вдалому поєднанню порівняно малого віку екзопланети (близько 30 млн років) і потужного парникового ефекту її атмосфера розігріта до температури понад 1000°C.
Вивчивши спектр HR 8799 e, астрономи встановили, що її газова оболонка містить набагато більше окису вуглецю (чадного газу CO), ніж метану. За словами дослідників, це досить несподіваний результат. На їхню думку, він пояснюється вертикальними вітрами, що дмуть у верхніх шарах атмосфери та не дозволяють чадному газу вступати в реакцію з воднем і утворювати метан.
Також в атмосфері HR 8799 були виявлені хмари, що складаються з частинок заліза та силікатного пилу. У поєднанні з надлишком окису вуглецю це показує, що вся планета охоплена гігантською бурею.
Керівник дослідницької групи Сильвестр Лакур (Sylvestre Lacour) прокоментував отримані результати таким чином: «Наші спостереження дають картину освітленої зсередини газової кулі, причому промені світла пробиваються крізь охоплені бурею ділянки темної хмарності. Хмари із залізосилікатних частинок переміщуються під дією конвекції та руйнуються, а їхній вміст випадає на поверхню. Усе це створює картину динамічної атмосфери гігантської екзопланети в процесі народження, на якій тривають складні фізичні та хімічні процеси».
За матеріалами https://www.eso.org
