Международная группа учёных под руководством университетов Женевы (UNIGE) и Монреаля опубликовала сегодня первые результаты работы спектрографа NIRPS, установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) в Ла-Силья, Чили. Этот новый прибор, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне, демонстрирует исключительные возможности в обнаружении и описании экзопланет, особенно у красных карликов.
Сочетание NIRPS и HARPS
Комбинируя NIRPS со спектрографом HARPS, работающим в видимом свете, астрономы получают доступ к непревзойдённому спектральному охвату для изучения экзопланет. Первые пять статей опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Поиск экзопланет с помощью NIRPS
Near-InfraRed Planet Searcher (NIRPS) — это спектрограф высокого разрешения, предназначенный для поиска и изучения экзопланет у звёзд меньшего размера и более холодных, чем наше Солнце. Расположенный на 3,6-метровом телескопе обсерватории Ла-Силья в Чили, NIRPS официально начал научные наблюдения в апреле 2023 года.
Его разработка и создание — результат работы большого консорциума учёных и инженеров из Канады, Швейцарии, Испании, Португалии, Франции и Бразилии. Более 140 экспертов внесли свой вклад в проект, включая большую команду из астрономического факультета Женевского университета и Национального исследовательского центра PlanetS.
Особенности NIRPS
NIRPS специально разработан для наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне. Рядом с ним расположен спектрограф HARPS, также разработанный швейцарскими учёными, который занимается поиском экзопланет в видимом свете с 2003 года.
«Этот новый инструмент — результат технологических инноваций и плод международного сотрудничества», — говорит Франсуа Буши, доцент кафедры астрономии, соруководитель проекта NIRPS и ведущий автор статьи, описывающей характеристики прибора и научные цели. «Мы гордимся уникальными и непревзойдёнными характеристиками NIRPS и воодушевлены первыми научными результатами».
Изучение атмосфер экзопланет
Сочетание HARPS и NIRPS обеспечивает выдающийся спектральный охват для изучения и поиска экзопланет. Уникальные характеристики тандема HARPS+NIRPS делают его одним из самых востребованных астрономических инструментов ESO за прошедший семестр.
Параллельно с публикацией статьи о первом свете, сопровождающей ввод в эксплуатацию и научную валидацию нового прибора, консорциум публикует четыре статьи в журнале A&A с первыми астрофизическими результатами наблюдений NIRPS.
Наблюдения за экзопланетами
Точность NIRPS в ближнем инфракрасном диапазоне и возможность его сочетания с HARPS в видимом свете позволяют изучать атмосферы планет, когда они проходят перед своей звездой. Для своих первых наблюдений астрономы изучили атмосферы двух хорошо известных газовых гигантов: WASP-189 b и WASP-69 b.
Первая планета имеет одну из самых экстремальных атмосфер, настолько экстремальную, что можно обнаружить испаренное железо. Однако оно фиксируется только в видимом диапазоне с помощью HARPS, но не в ближнем инфракрасном с помощью NIRPS.
«Железо также имеет спектральные характеристики в ближнем инфракрасном диапазоне. Так что мы должны иметь возможность обнаружить его и с помощью NIRPS», — объясняет Валентина Ваулато, доктор философии на астрономическом факультете и первый автор исследования, проведённого на WASP-189 b. «Следовательно, должен быть другой химический элемент, скрывающий сигнатуру железа в ближнем инфракрасном диапазоне, но не в видимом. Наш главный подозреваемый — гидрид-анион — атом водорода с двумя электронами вместо одного».
Наблюдения NIRPS за второй экзопланетой, WASP-69 b, выявили длинный хвост гелиевого газа, выходящего из её кометной атмосферы. Это наблюдение, одно из самых подробных в своём роде, проливает новый свет на эволюцию планетарных атмосфер под воздействием интенсивного излучения от звезды-хозяина.
Цели NIRPS
Основными целями NIRPS являются холодные красные звёзды, известные как M-карлики, которые являются наиболее распространёнными звёздами в галактике, поскольку они светят ярче в ближнем инфракрасном диапазоне, чем в видимом. За первые месяцы работы учёные из консорциума NIRPS смогли с беспрецедентной точностью подтвердить присутствие Proxima Centauri b, планеты, похожей на Землю, расположенной в обитаемой зоне красного карлика Проксима Центавра, ближайшей звезды к нашей Солнечной системе. Команда также обнаружила доказательства существования второй, менее массивной планеты, вращающейся вокруг этой звезды.
NIRPS также является единственным прибором в ближнем инфракрасном диапазоне, который ежедневно наблюдает за нашим Солнцем, чтобы лучше понять звёздную активность и способы ограничения её влияния на описание атмосфер экзопланет и обнаружение экзопланет, похожих на Землю.
Предоставлено университетом Женевы.