W dziedzinie medycyny promienie rentgenowskie służą do znajdowania i diagnozowania wszelkiego rodzaju dolegliwości ukrytych w ciele; w astronomii promieniowanie rentgenowskie może być również wykorzystane do badania zaciemnionych obiektów, takich jak pulsary i czarne dziury. Teraz, po raz pierwszy, promienie rentgenowskie zostały wykorzystane do badania innego obiektu w kosmosie, który wydaje się być trudny do zauważenia: dodatkowej planety słonecznej. Obserwatorium rentgenowskie Chandra i obserwatorium XMM Newton połączyły swoje super moce rentgenowskie, aby spojrzeć na egzoplanetę przelatującą przed gwiazdą macierzystą.
To nie jest nowe wykrycie egzoplanety - ta sama egzoplaneta, o nazwie HD 189733b, była jedną z najczęściej obserwowanych planet krążących wokół innej gwiazdy, a ostatnio pojawiła się w wiadomościach dla Hubble'a potwierdzających błękitną atmosferę planety i prawdopodobieństwo posiadania szkło pada na planetę.
Ale możliwość zobaczenia egzoplanety w promieniach rentgenowskich to dobra wiadomość dla przyszłych badań, a może nawet wykrycia planet wokół innych gwiazd.
„Tysiące kandydatów na planetę widzieliśmy jedynie w świetle optycznym” - powiedziała Katja Poppenhaeger z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) w Cambridge, Massachusetts, która poprowadziła nowe badanie, które zostanie opublikowane 10 sierpnia wydanie The Astrophysical Journal. „Wreszcie możliwość badania jednego z promieni rentgenowskich jest ważna, ponieważ ujawnia nowe informacje na temat właściwości egzoplanety”.
HD 189733b jest planetą pozasłoneczną wielkości Jowisza, krążącą wokół żółtej karły, która znajduje się w układzie podwójnym o nazwie HD 189733 w gwiazdozbiorze Vulpecula, w pobliżu Mgławicy Dumbell, około 62 lat świetlnych od Ziemi.
Ten olbrzymi gazowy gigant krąży bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej i zostaje wysadzony promieniami rentgenowskimi ze swojej gwiazdy - dziesiątki tysięcy razy silniejsze niż Ziemia otrzymuje od Słońca - i znosi gwałtowne wahania temperatury, osiągając upalne temperatury ponad 1000 stopni Celsjusza . Astronomowie twierdzą, że prawdopodobnie pada szkło (krzemiany) - na boki - podczas wycia wiatru o prędkości 7 000 kilometrów na godzinę.
Ale jest stosunkowo blisko Ziemi, dlatego często badano ją w wielu innych teleskopach kosmicznych i naziemnych.
W poście na blogu Poppenhaeger powiedziała, że zainspirowała ją wystrzelenie teleskopu Keplera i zastanawiała się, czy egzoplanety można zobaczyć w promieniach rentgenowskich. Była podekscytowana, gdy znalazła zarchiwizowane dane z XMM Newton pokazujące piętnastogodzinną obserwację gwiazdy HD 189733, a „Hot Jupiter” HD 189733b przechodził przed gwiazdą podczas tej obserwacji.
Ale krzywa światła była rozczarowująca, powiedziała. „Gwiazda jest magnetycznie aktywna, co oznacza, że jej korona jest jasna i migocze, więc krzywa światła rentgenowskiego wykazała dużą rozproszenie. Poszukiwanie sygnału tranzytowego na tej krzywej świetlnej było jak próba usłyszenia szeptu w hałaśliwym pubie ”- napisał Poppenhaeger.
Wiedziała, że przy większej ilości danych sygnał tranzytowy będzie wyraźniejszy, więc poprosiła Chandrę i dostała czas na obserwację tej egzoplanety.
Połączyła dane ze wszystkich obserwacji i wreszcie odniosła sukces. „Mogłem wykryć tranzyt planety za pomocą promieni rentgenowskich” - powiedział Poppenhaeger. „Zaskoczyło mnie to, jak głęboko był to tranzyt: planeta połknęła około 6-8% promieniowania rentgenowskiego z gwiazdy, podczas gdy blokowała jedynie 2,4% światła gwiazd przy długościach fal optycznych. Oznacza to, że atmosfera planety blokuje promieniowanie rentgenowskie na wysokości ponad 60 000 km powyżej promienia optycznego - promień rentgenowski jest o 75% większy! ”
Oznacza to, że zewnętrzna atmosfera musi zostać podgrzana do około 20 000 K, aby utrzymać się na tak dużych wysokościach. Ponadto planeta traci atmosferę o około 40% szybciej niż wcześniej sądzono.
Poppenhaeger powiedziała, że ona i jej koledzy przetestują więcej obserwacji rentgenowskich innych podobnych planet, takich jak CoRoT-2b, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak gwiazdy mogą wpływać na atmosferę planety.
Źródła: Chandra, Chandra Blog.
