Астрономы нашли воду в атмосфере одной из ближайших экзопланет

Изучение экзопланет осложнено тем, что свет от их звезды подавляет свет самой планеты и затрудняет просмотр. Но благодаря технологиям Обсерватории Кека удалось обнаружить воду в атмосфере планеты звезды HR 8799 в созвездии Пегаса. 

Сама звезда — звезда главной последовательности возрастом в 30 миллионов лет. В 2008 году астрономы объявили о наблюдении за тремя экзопланетами вокруг этой звезды — HR 8799b, c и d — с помощью телескопов Keck и Gemini, а в 2010 году они заявили об открытии четвертой планеты — HR 8799e.

Новые наблюдения относятся к HR 8799 c — это молодая гигантская газовая планета, в семь раз превышающая массу Юпитера, которая каждые 200 лет делает оборот вокруг своей звезды. Полученные изображения подтверждают наличие воды в ее атмосфере и отсутствие метана. Результаты опубликованы в Astronomical Journal, ведущий автор исследования — Цзи Ван (Ji Wang), доцент Университета штата Огайо.

Открытие удалось совершить благодаря использованию двух технологий телескопа Обсерватории Кека. Это адаптивная оптика, которая противодействует размытым эффектам атмосферы Земли, и спектрометр на телескопе Кек 2, называемый спектрофотометром Cryogenic Echelle с ближним инфракрасным излучением (NIRSPEC) — спектрометром высокого разрешения, который работает в инфракрасном L-диапазоне (типе инфракрасного света с длиной волны около 3,5 микрометра).
 

 
Объединив спектрографию L-диапазона с адаптивной оптикой, ученым удалось преодолеть трудности наблюдения за планетой, сумев сделать наиболее точные измерения планеты и подтвердив наличие воды и отсутствие метана.

«Прямо сейчас, благодаря обсерватории, мы можем узнать о физике и динамике этих гигантских планет, которые совсем не похожи на планеты Солнечной системы. Например, теперь мы уверены в отсутствии метана на этой планете», — говорит Ван.
 

 
Команда ученых уже работает над следующим новейшим инструментом в Обсерватории Кека, который называется KPIC (Keck Planet Imager и Characterizer). KPIC также будет использовать адаптивную оптику и спектроскопию, однако с его помощью астрономы смогут изучать планеты, свет которых еще слабее и которые находятся гораздо ближе к их звезде, чем HR 8799c. Такая технология, способная запечатлеть эту планету, будет использоваться и на следующих телескопах.