Звёздный свет мешает увидеть атмосферу экспресс
Тихая мелодия флейты тонет в грохоте барабанов. Так и астрономы пытаются уловить слабый свет, прошедший сквозь атмосферу далёкой планеты, когда рядом сияет её звезда.
Группа учёных наблюдала планету WASP-31 b — горячий юпитер, газовый гигант, который кружится очень близко к своей звезде. Они использовали телескоп VLT в Чили и прибор ESPRESSO, который раскладывает свет на цвета, как призма. Когда планета проходит перед звездой, часть звёздного света проходит через её атмосферу, и газы оставляют в спектре свои «отпечатки» — тёмные линии на определённых длинах волн. Но у звезды тоже есть такие линии, и они смешиваются, мешая увидеть планетные.
Учёные применили сложные методы, чтобы убрать помехи, но даже после этого не смогли обнаружить ни одного газа в атмосфере WASP-31 b. Раньше там вроде бы видели калий и молекулу CrH, но теперь эти следы не подтвердились. Причина не в том, что газов нет, а в том, что загрязнение от звезды слишком сильное.
Это как пытаться рассмотреть рисунок на стекле, за которым горит яркая лампа. Пока не придумают способ выключить лампу или заслонить её, рисунок останется невидимым. Астрономам нужны новые техники, чтобы отделять свет планеты от света звезды, иначе даже будущие гигантские телескопы не помогут.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.15501
Context. Hot Jupiters are ideal natural laboratories to investigate atmospheric composition and dynamics. However, high-resolution transmission spectroscopy is currently limited by our capability of removing planet-occulted line-distortion (POLD) contamination from the signal. Aims. In this paper, we aim to characterize the transmission spectrum of WASP-31 b from two and a half transits observed with the ESPRESSO spectrograph at the VLT. Methods. The Rossiter-McLaughlin (RM) signature was analyzed using the RM "revolutions" method. Before extracting the transmission spectrum of the planet, we corrected the dataset for telluric lines using molecfit and further modeled the POLD deformations using EvE. Results. We confirm the planet low sky-projected spin-orbit angle from previous studies and further refine its value to $$\lambda = -0.09^{+0.31}_{-0.32}$$ deg. We do not detect any species (including previously detected species such as K or CrH) in the planetary atmosphere. In most cases the non-detections are due to the strong POLDs contamination or lack of observable lines in the ESPRESSO wavelength range, and so previous detections cannot be ruled out. Conclusions. Planet-occulted line-distortion contamination continues to be the main limitation of high-resolution transmission spectroscopy for species present in both the star and the planet, hindering atmospheric detections even with state-of-the-art models, in particular for planets with a low sky-projected spin-orbit angle. Developing advanced techniques to isolate planetary signatures is of utmost importance in the advent of ELT-like observations.
Горячие юпитеры — это газовые гиганты, которые находятся так близко к своим звёздам, что год на них длится всего несколько земных дней.