Spitzerov vesmírny teleskop agentúry NASA prvýkrát zachytil svetlo z dvoch známych planét obiehajúcich hviezd, iných ako naše Slnko. Zistenia znamenajú začiatok nového veku planetárnej vedy, v ktorom je možné „extrasolárne“ planéty priamo merať a porovnávať.
"Spitzer nám poskytol nový výkonný nástroj na učenie sa o teplotách, atmosfére a obežných dráhach planét stovky svetelných rokov od Zeme," uviedol Dr. Drake Deming z Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, hlavný autor nová štúdia na jednej z planét.
"Je to fantastické," uviedol Dr. David Charbonneau z Harvardsko-Smithsonovského centra pre astrofyziku, Cambridge, Massachusetts, hlavný autor samostatnej štúdie na inej planéte. "Hľadali sme toto svetlo už takmer 10 rokov, odkedy sa objavili extrasolárne planéty." Dokument Deming sa dnes objavuje v online publikácii Nature; Charbonneauov článok bude uverejnený v nadchádzajúcom vydaní Astrofyzikálneho denníka.
Doteraz boli všetky potvrdené extrasolárne planéty, vrátane dvoch nedávno pozorovaných Spitzerom, objavené nepriamo, hlavne technikou „kolísania“ a nedávno „tranzitnou“ technikou. Pri prvom spôsobe je planéta detegovaná gravitačným ťahom, ktorý uplatňuje na svoju materskú hviezdu, čo spôsobuje, že hviezda sa kolísa. V druhom prípade je prítomnosť planéty odvodená, keď prechádza pred jej hviezdou, čo spôsobí, že hviezda zhasne alebo bude blikať. Obidve stratégie využívajú teleskopy viditeľného svetla a nepriamo odhaľujú hmotnosť a veľkosť planét.
V nových štúdiách Spitzer priamo pozoroval teplé infračervené žiarenie dvoch predtým detegovaných „horúcich Jupiter“ planét označených HD 209458b a TrES-1. Hot Jupiters sú extrasolárne plynové giganty, ktoré sa tesne obopínajú okolo svojich materských hviezd. Z opečených obežných dráh nasiakli bohaté hviezdne svetlo a žiarili žiarivo v infračervených vlnových dĺžkach.
Na rozlíšenie planétovej žiary od planúrnej planéty astronómovia použili jednoduchý trik. Najskôr použili Spitzer na zhromaždenie celkového infračerveného svetla z hviezd aj planét. Keď potom planéty ponorili za hviezdy ako súčasť svojej pravidelnej obežnej dráhy, astronómovia zmerali infračervené svetlo vychádzajúce len z hviezd. Toto presne určilo, koľko infračerveného svetla patrilo planétam. "Vo viditeľnom svetle zahlcuje hviezda úplne záblesk svetla odrážaného planétou," uviedol Charbonneau. "V infračervenom svetle je kontrast hviezda-planéta priaznivejší, pretože planéta vyžaruje svoje vlastné svetlo."
Spitzerove údaje povedali astronómom, že obe planéty sú horiace najmenej 1000 kelvinov (727 stupňov Celzia, 1340 Fahrenheita). Tieto merania potvrdzujú, že horúce Jupitery sú skutočne horúce. Očakáva sa, že blížiace sa pozorovania Spitzera pomocou radu infračervených vlnových dĺžok poskytnú viac informácií o vetroch a atmosférických zloženiach planét.
Zistenia tiež prebudili záhadu, ktorú niektorí astronómovia položili na odpočinok. Planéta HD 209458b je nezvyčajne nafúknutá alebo veľká kvôli svojej hmotnosti, čo niektorí vedci považovali za výsledok gravitačného ťahu neviditeľnej planéty. Keby bola táto teória správna, HD 209458b by mal nekruhovú obežnú dráhu. Spitzer zistil, že planéta v skutočnosti vedie po kruhovej ceste. "Sme späť na námestí," uviedla Dr. Sara Seager, Carnegieho inštitúcia z Washingtonu, Washington, spoluautorka dokumentu Deming. "Pre nás teoretikov je to zábava."
Spitzer je ideálny pre štúdium extrasolárnych planét, o ktorých je známe, že prechádzajú alebo krížia hviezdy o veľkosti nášho Slnka na vzdialenosť 500 svetelných rokov. Zo siedmich známych tranzitných planét tieto kritériá spĺňajú iba dve tu uvedené. Keď sa objaví viac, Spitzer bude schopný zhromaždiť svoje svetlo - bonus pre observatórium, pretože nebol pôvodne navrhnutý na zobrazenie extrasolárnych planét. Budúci koronograf planétového nálezu NASA, ktorý má byť uvedený na trh v roku 2016, bude môcť priamo zobrazovať mimozemské planéty také malé ako Zem.
Krátko po svojom objavení v roku 1999 sa HD 209458b stala prvou planétou detekovanou tranzitnou metódou. Tento výsledok prišiel z dvoch tímov, z ktorých jeden bol vedený Charbonneauom. TrES-1 bol nájdený pomocou tranzitnej metódy v roku 2004 ako súčasť transatlantického prieskumu exoplanet financovaného NASA, pozemného ďalekohľadového programu zriadeného čiastočne spoločnosťou Charbonneau.
Pôvodný zdroj: NASA / JPL News Release
