A csillagászok az ESO Nagyon Nagy Távcsövének Interferométere (Very Large Telescope Interferometer – VLTI) segítségével elsőként figyeltek meg egy exobolygót közvetlenül, az optikai interferometria módszerével. Az úttörő módszer egy bonyolult exobolygólégkört tárt fel az egész planétára kiterjedő, örvénylő vas- és szilikátporfelhőket kavaró viharokkal. A módszer új lehetőségeket nyit meg sok, már jelenleg is ismert exobolygó jobb megismeréséhez.

A HR 8799e jelű exobolygó optikai interferometriai megfigyeléseinek eredményeit a GRAVITY kutatócsoport az Astronomy and Astrophysics folyóiratban közölte. Ezt az exobolygót 2010-ben fedezték fel a tőlünk 129 fényévre, a Pegazus csillagképben lévő HR 8799 jelű fiatal fősorozati csillag mellett.

A HR 8799e bolygóról közölt új eredményekhez egy rendkívül érzékeny és különösen nagy felbontású műszerre volt szükség.A GRAVITY képes az ESO VLT négy távcsőegységének fényét kombinálni, így a négy egyenként sem kicsi teleszkóp egyetlen óriási távcsőként működhet.Ez az interferometria nevű módszerrel érhető el. Az interferometrikus üzemmódban a VLT négy egysége egyetlen szupertávcsőként működik – ez a VLTI –, ami képes összegyűjteni és precízen elkülöníteni a HR 8799e bolygó légköréről visszavert fényt a központi csillag ragyogásától.

A VLT interferométer sematikus elrendezése. A távoli objektum fénye két paranali VLT távcsőbe jutva számos tükör felületén visszaverődve a megfigyelő platform alatt található Inteferometriai Alagútba jut. Két, mozgó, optikahordó kocsival felszerelt késleltető egység gondoskodik arról, hogy a fénynyalábok optikai úthossza mindig akkora legyen, hogy konstruktív interferenciát (un. fringe-eket) hozzanak létre a műszer interferometriai fókuszábanFORRÁS: ESO

A HR 8799e egy szuperjupiter-típusú exobolygó. Ehhez hasonló égitest a Naprendszerben nem található. Ez az exobolygó jóval nagyobb tömegű és jóval fiatalabb is a Nap bármelyik kísérőjénél. A mindössze 30 millió éves újszülött bepillantást enged a bolygók és bolygórendszerek keletkezésébe. Ez a bolygó tökéletesen lakhatatlan.

A keletkezéséből visszamaradt, valamint az erős üvegházhatás révén magába zárt hő közel 1000 °C-os, halálos hőmérsékletre hevítette a felszínt.

A világon most alkalmazták először a csillagászok az optikai interferometriát egy exobolygó részletes megfigyelésére. Az új módszer eredménye egy rendkívüli minőségű, a korábbi méréseket legalább tízszeresen túlszárnyaló részletességű spektrum. A kutatócsoport feltárta a HR 8799e légkörének kémiai összetételét, ami több meglepetéssel is szolgált.

A méréseink azt mutatják, hogy a HR 8799e légköre a metánnál jóval több szén-monoxidot tartalmaz. Ez a kémiai folyamatok egyensúlytalanságára utal– fejti ki a kutatócsoport vezetője, Sylvestre Lacour, az Observatoire de Paris–PSL CNRS, valamint a Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik kutatója. –Ennek a legvalószínűbb magyarázata az, hogy a légkörben erős függőleges áramlások uralkodnak, ami megakadályozza, hogy a szén-monoxid a hidrogénnel reagálva metánt képezzen.

A kutatócsoport azt is kimutatta, hogy a légkörben vas- és szilikátporfelhők kavarognak. Ez a szén-monoxid-többlettel együtt arra utal, hogy a HR 8799e atmoszférájában hatalmas és heves viharok dúlnak.

Megfigyeléseink szerint a gázgömb belsejéből fény világít, amelynek meleg sugarai átsejlenek a viharok sötét felhői között– festi le érzékletesen Lacour. – A szilikát- és vasporszemcséket a konvekció tartja a magasban, melyek szétdarabolódva hullanak vissza a bolygó belsejébe. Egy születőben lévő óriásbolygó dinamikus légköre rajzolódik ki előttünk összetett fizikai és kémiai folyamatokkal.”

Ez a fantáziarajz a megfigyelések célpontját, a HR 8799e jelű exobolygót ábrázoljaFORRÁS: ESO/L. CALÇADA

Az eredmény a GRAVITY lenyűgöző felfedezéseinek egy újabb gyöngyszeme, melyek közt olyan áttörő eredményeket találunk, mint az eddigi legrészletesebb megfigyelések egy fekete lyuk közelében keringő anyagról, amiről tavaly számoltunk be. A módszer továbbá új elem az exobolygó-megfigyeléseknek az ESO távcsövei és műszerei által nyújtott gazdag eszköztárban, megnyitva az utat további lenyűgöző eredmények előtt.

(ESO)