利用這個神器,尋找新行星分子

我們不可能獲得系外行星的直接圖像,因為它們被其恆星的高亮度所掩蓋。然而,由UNIGE領導的天文學家們提出,只要這些相同的分子不在其恆星上,他們就可以探測到存在於系外行星大氣層中的分子,以使其可見。研究人員已經開發出一種對選定的分子敏感的設備,使這顆恆星隱形,使天文學家能夠觀察到這顆行星。研究結果發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。

利用這個神器,尋找新行星分子

到目前為止,只有很少的行星離它們的主恆星非常遠,可以在一個圖像中分辨出來,特別要感謝在智利的超大望遠鏡(VLT)上安裝的球形儀器,以及其他地方的類似儀器。延斯·霍伊克納斯是紐約大學科學學院天文臺天文系的研究員,也是NCCR行星的成員,他想知道是否有可能追蹤到這些行星的分子組成。通過關注只存在於被研究的系外行星上的分子,我們的技術將有效地“抹去”恆星,只留下系外行星。為了測試這個新技術,Hoeijmakers和一個由天文學家組成的國際團隊使用檔案由恆星的SINFONI儀器拍攝的圖像βpictoris。

這是眾所周知的,被一個巨大的行星環繞,βpictoris b。在這些圖像每個像素包含像素的收到的光的光譜。天文學家隨後將像素中包含的光譜與給定分子(例如水蒸氣)對應的光譜進行了比較,看看是否存在相關性。如果存在相關性,這意味著分子存在於行星的大氣中。通過將這一技術應用到- pictorb上,這顆行星在尋找水(H2O)或一氧化碳(CO)時變得完全可見。然而,在尋找甲烷(CH4)和氨(NH3)時,這顆行星仍然是看不見的,這表明這些分子在b的大氣層中是不存在的。恆星非常熱,在這個高溫下,這四個分子被破壞了。

這就是為什麼這項技術不僅能讓我們探測到行星表面的元素,還能探測到那裡的溫度。因此研究人員無法利用甲烷和氨氣的光譜找到苦毒桿菌b,這一事實與地球上估計的1700度的溫度相符,這個溫度對於這些分子來說太高了。Hoeijmakers說:這項技術才剛剛起步。”它應該改變行星和它們的大氣層的特徵。他說:“我們非常高興地看到,它將給未來的光譜儀帶來什麼,比如智利的超大望遠鏡上的ERIS,以及將於2025年在智利落成的超大望遠鏡上的HARMONI。


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