”Det er som at tage et enkelt billede af Empire State Building fra et fly, der afslører et stød på fortovet ved siden af det, der er lige så højt som en myr.”
Den sorte cirkel i midten af billedet nedenfor er en stor stjerne, der er kendt af astronomer som HR 8799. Den ligger omkring 129 lysår væk. På dette billede har astronomer optisk undertrykt (udslettet) stjernens lys for at se direkte på sit system af mindst fire kendte kæmpe, røde planeter. I 2008 var tre af disse planeter blandt de første, der nogensinde direkte blev afbildet omkring en stjerne. Astronomer fik direkte udsigt over den fjerde planet, tættest på stjernen og sværest at se, i 2010. Det var en bedrift; Før dette var alle planetens opdagelser blevet foretaget på indirekte måder, for eksempel ved at lede efter en slingring af en stjerne, der forekommer som planeter kredser rundt omkring den. Men det er ikke nok at se planeterne. Nu ønsker astronomer at vide om atmosfærerne i disse og andre fjerne verdener.
Dette billede er forbløffende, fordi det er et direkte kig på fire kendte exoplaneter, som alle kredser om en stor stjerne kaldet HR 8799, der ligger omkring 129 lysår væk. Med andre ord, hvad du ser her, er et fjernt solsystem. Endnu mere forbløffende har astronomer nu været i stand til at bruge spektroskopisk analyse til at undersøge efter information om atmosfærerne på disse planeter. Billedet med tilladelse fra Project 1640. Vis større.
Dette billede viser HR 8799-planeterne. De fire pletter angivet med bogstaverne b til e er planeterne. Dette er et sammensat billede ved hjælp af 30 bølgelængder af lys og blev opnået over en periode på 1,25 timer den 14. og 15. juni 2012.
Et team af forskere, der hører til en gruppe kaldet Project 1640 - delvis finansieret af NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien - har nu brugt Palomar Observatory nær San Diego til at få detaljerede spektre af disse fire planeter. Med andre ord har de formået at opdele det reflekterede lys fra disse verdener i et regnbueudvalg af farver. Dette arbejde lader astronomerne undersøge information om planeternes atmosfærer. Gautam Vasisht fra JPL, medforfatter til en ny undersøgelse om dette arbejde, der optræder i Astrofysisk tidsskrift sagde det i en pressemeddelelse af 9. maj 2013:
På blot en time var vi i stand til at få præcise sammensætningsoplysninger om fire planeter omkring en overvældende lyse stjerne. Stjernen er hundrede tusind gange så lys som planeterne, så vi har udviklet måder til at fjerne stjernelyset og isolere planeternes ekstremt svage lys.
Project 1640-teamet brugte en kombination af instrumenter, inklusive et punktum til at maskere stjernelys; et avanceret adaptivt optiksystem, der fjerner uskarpheden i vores bevægende atmosfære ved at foretage millioner af små justeringer af to deformerbare teleskopspejle; en billeddannende spektrograf, der optager 30 billeder i en regnbue med infrarøde farver samtidig; og en avanceret bølgefrontsensor, der yderligere justerer spejle for at kompensere for spredt stjernelys. Ben R. Oppenheimer - formand for astrofysikafdelingen ved American Museum of Natural History i New York og hovedforfatter af den nye undersøgelse - sagde:
Det er som at tage et enkelt billede af Empire State Building fra et fly, der afslører et stød på fortovet ved siden af det, der er lige så højt som en maur.
Alle fire planeter er næsten de samme i temperatur. Men som Project 1640's arbejde viste, har de forskellige kemiske sammensætninger. Det er uventet, at nogle af planeternes atmosfærer ikke har metan, og der kan være antydninger til ammoniak eller andre forbindelser, som også ville være overraskende.
Yderligere teoretisk modellering vil hjælpe med at forstå kemien i disse fjerne verdener.
Læs mere om Project 1640 fra NASA: Sigtning gennem atmosfærerne fra fjerne planeter
Nederste linje: Den 9. maj 2013 frigav NASA en pressemeddelelse, der drøftede Project 1640, som delvis er finansieret af NASAs Jet Propulsion Laboratory. Projekt 1640 består af forskellige astronomer, der ønsker at bruge spektroskopi - eller opdeling af lys i regnbuefarver - for at få indblik i atmosfærerne fra exoplaneter. Især har de nu indsigt i de atmosfæriske sammensætninger af fire kendte planeter, der kredser om den store stjerne HR 8799.