Блог

Jun 12, 2023

Астрономы нашли «молекулу-термометр», которая появляется только тогда, когда температура планеты составляет от 1200 до 2000 Кельвинов

Недавнее исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, изучает молекулу редкого сплава, известного как гидрид хрома (CrH), и его первое подтверждение на экзопланете, в данном случае WASP-31 b.

Недавнее исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal Letters, изучает молекулу редкого сплава, известного как гидрид хрома (CrH), и его первое подтверждение на экзопланете, в данном случае WASP-31 b. Традиционно CrH встречается только в больших количествах при температуре от 1200 до 2000 градусов Кельвина (от 926,85 до 1726,85 градусов Цельсия/от 1700 до 3140 градусов по Фаренгейту) и используется для определения температуры холодных звезд и коричневых карликов. Поэтому астрономы, такие как доктор Лора Флэгг с факультета астрономии и Института Карла Сагана Корнелльского университета, называют CrH «термометром для звезд».

Для исследования ученые проанализировали спектр передачи WASP-31 b, используя комбинацию данных за март 2022 года и архивных данных за 2017 год, чтобы убедиться, что WASP-31 b обладает CrH в своей атмосфере. Причина, по которой данные 2017 года были включены в настоящее исследование, заключалась в том, что изначально они не использовались для идентификации гидридов металлов.

«Часть наших данных для этой статьи представляла собой старые данные, которые находились на самом краю набора данных. Вы бы не стали его искать», — сказал доктор Флэгг, ведущий автор исследования.

Удалите всю рекламу во Вселенной сегодня

Присоединяйтесь к нашему Patreon всего за 3 доллара!

Получите опыт без рекламы на всю жизнь

В контексте нашей Солнечной системы CrH был идентифицирован только в солнечных пятнах на нашем Солнце, причем доктор Флэгг отметил, что Солнце слишком горячее (температура поверхности примерно 6000 градусов Кельвина (5726,85 градусов по Цельсию)), а все остальные объекты внутри нашей солнечной системы Солнечная система ниже 1200 градусов по Кельвину.

Обнаруженная в 2010 году с помощью транзитной фотометрии в рамках проекта WASP, WASP-31 b расположена примерно в 1252 световых годах от Земли, имеет радиус чуть более чем в 1,5 раза больше Юпитера и массу чуть менее половины его. Период обращения вокруг звезды главной последовательности F5V составляет 3,4 дня, что делает WASP-31 «горячим Юпитером». Для контекста наше Солнце обозначено как звезда главной последовательности G-типа, при этом звезды главной последовательности F-типа немного крупнее и имеют немного более высокую температуру поверхности (~ 6300 градусов Кельвина). Тот факт, что WASP-31 b так же крут, несмотря на то, что его родительская звезда горячее, чем наше собственное Солнце, делает это открытие еще более интригующим.

Доктор Флэгг специализируется на использовании спектроскопии высокого разрешения для идентификации и изучения атмосфер экзопланет, а также на изучении формирования и эволюции экзопланет, вращающихся вокруг молодых звезд. Спектроскопия предполагает использование света для определения того, какие элементы могут присутствовать, на основе их цвета в электромагнитном спектре. Для астрономии это означает использование спектроскопии для изучения атмосфер экзопланет путем измерения света родительской звезды, проходящего через нее. В случае с WASP-31 b спектроскопия использовалась для измерения света родительской звезды и идентификации CrH в атмосфере WASP-31 b.

«Высокое спектральное разрешение означает, что у нас есть очень точная информация о длине волны», — сказал доктор Флэгг. «Мы можем получить тысячи различных строк. Мы объединяем их, используя различные статистические методы, используя шаблон – примерное представление о том, как выглядит спектр – и сравниваем его с данными, сопоставляем. Если совпадение хорошее, значит, есть сигнал. Мы пробуем все разные шаблоны, и в данном случае шаблон из гидрида хрома подал сигнал». Доктор Флэгг отмечает, что для идентификации CrH необходимы чувствительные инструменты и телескопы из-за его редкости даже при нынешней температуре.

Хотя исследовательская группа заявляет, что это первое подтвержденное обнаружение КрГ на экзопланете, это исследование основано на исследовании 2021 года, в котором сообщалось о первых доказательствах наличия КрГ в атмосфере WASP-31 b, но эти исследователи не стали называть это подтвержденным фактом. выводы на основе своих данных на тот момент.

Команда отмечает, что новое подтверждение CrH может открыть двери для использования наблюдений с высоким разрешением для изучения атмосфер экзопланет, заявив, что WASP-31 b не будет последней экзопланетой, на которой будет подтверждено присутствие CrH.