lunes, 20 de abril de 2015

Miden temperaturas a gran altura sobre el exoplaneta HD 189733b

Con el estudio de la atmósfera de un exoplaneta, los astrónomos suizos obtuvieron un perfil de temperatura con una precisión sin precedentes. Sus resultados se basan en datos recogidos con un relativamente pequeño telescopio terrestre. Esto abre nuevas perspectivas para la caracterización de atmósferas exoplanetarios remotas.

Es varios miles de grados caliente, en lo alto de la atmósfera del exoplaneta llamado HD 189733b, un gigante gaseoso situado a 63 años luz de la Tierra en la constelación Vulpecula (el "pequeño zorro"). La temperatura aumenta con la altura y llega a más de 3.000 grados centígrados, suficiente para fundir el hierro . "Esta es una señal de que el calentamiento se lleva a cabo a gran altura en la atmósfera planetaria", explica Aurélien Wyttenbach, un estudiante de doctorado en el Observatorio de Ginebra. Además de derivar un perfil de temperatura de la atmósfera planetaria el equipo de Ginebra encontró evidencia tentadora de vientos de gran altitud que soplan desde el lado diurno caliente del exoplaneta en el lado frío de la noche con velocidades de varios kilómetros por segundo - "también una detección sin precedentes", añade Wyttenbach .


Los resultados, basados ​​en observaciones con un telescopio terrestre en Chile, están respaldados por un estudio teórico de Kevin Heng, profesor y astrofísico de la Universidad de Berna, que está acuñando nuevos diagnósticos de las atmósferas planetarias. Estos dos estudios son el resultado de una colaboración entre las Universidades de Ginebra y Berna.

La observación, así como el estudio teórico se basan tanto en el análisis de gas de sodio en la atmósfera exoplanetaria. Astrónomos se dieron cuenta hace mucho tiempo que el sodio, si está presente en una atmósfera, produciría una señal muy grande que se puede medir fácilmente. En concreto, cuando el exoplaneta pasa por delante de su estrella, un evento conocido como "tránsito", su tamaño efectivo variaría notablemente como el color de la luz de las estrellas que se están grabando cambios. Absorbe luz amarilla de sodio con más fuerza, por lo que el exoplaneta sería mayor que si se ve la luz verde o rojo - cómo la fuerza de esta absorción varía con el color de la luz cosa que está bien establecido por la física cuántica.

Esta predicción teórica se hizo en 2000, dos años antes de la primera detección de sodio en una atmósfera de exoplanetas se logró. Desde este descubrimiento pionero, el sodio se ha detectado en las atmósferas de los exoplanetas varias, ya sea utilizando grandes telescopios terrestres (con espejos de 8 o 10 metros) o el Telescopio Espacial Hubble.

El equipo de Ginebra desarrolló una nueva técnica para la detección de sodio atmosférica en varios exoplanetas utilizando un comparativamente pequeño telescopio con un espejo de 3,6 metros, situado en el Observatorio Europeo Austral (ESO) en La Silla, Chile. Montada a este telescopio es el espectrógrafo HARPS. Hasta ahora, arpas se ha utilizado para medir las señales de velocidad radial, que son las oscilaciones gravitacionales de las estrellas inducidos por sus exoplanetas en órbita. Los astrónomos se dieron cuenta de Ginebra recientemente que el tesoro de datos HARPS también se puede utilizar para arrastre de señales asociadas a las atmósferas de los exoplanetas. Para escudriñar cuidadosamente este gran conjunto de datos, recogidas a lo largo de muchos años, Aurélien Wyttenbach fue capaz de reproducir la detección de sodio atmosférica en el exoplaneta HD 189733b. Sorprendentemente, los datos de HARPS terrestres producen una detección equivale a utilizar el telescopio espacial Hubble. David Ehrenreich, un personal investigador en el Observatorio de Ginebra, utiliza un modelo numérico bien probado para calcular las temperaturas que derivan de los datos.http://spaceref.com/exoplanets/

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