Гидрид хрома (CrH), относительно редкая и особенно чувствительная к температуре молекула, по мнению астронома Лауры Флэгг, может служить «термометром для звёзд», поскольку она чаще всего встречается в узком диапазоне от 1200 до 2000 °К.
Флэгг, научный сотрудник отдела астрономии Колледжа искусств и наук (A&S), использовала этот и другие гидриды металлов для определения температуры холодных звёзд и коричневых карликов. Теоретически, по её словам, гидрид хрома может сделать то же самое для горячих экзопланет типа Юпитера, которые по температуре сравнимы с коричневыми карликами, если в атмосферах экзопланет присутствуют именно эти молекулы. Предыдущие исследования с низким разрешением намекали на то, что они есть.
Теперь Флэгг и группа исследователей под руководством Корнелла подтвердили с помощью спектральных наблюдений высокого разрешения присутствие гидрида хрома в атмосфере экзопланеты горячего Юпитера WASP-31b, что открывает возможность использования этого чувствительного к температуре вида молекул в качестве «термометра» для определения температуры и других характеристик экзопланет. Гидрид хрома ранее не находили ни на одной экзопланете.
Окончательное обнаружение гидридов металлов на WASP-31b является важным продвижением в понимании атмосфер горячих планет-гигантов, сказала Флэгг, хотя это открытие и не даёт новой информации об отдельной планете. Открытая в 2011 году WASP-31b обращается вокруг звезды F5 раз в 3,4 дня. Она имеет чрезвычайно низкую плотность даже для планеты-гиганта, а новое исследование подтверждает, что её равновесная температура составляет 1 400 °К — как раз в подходящем для гидрида хрома диапазоне.
«Молекулы гидрида хрома очень чувствительны к температуре, — говорит Флэгг. — При более высоких температурах мы видим только хром. А при более низких температурах он превращается в другие вещества. Поэтому существует только определённый диапазон температур, примерно от 1 200 до 2 200 Кельвинов, где гидрид хрома наблюдается в большом количестве».
По словам Флэгг, в нашей Солнечной системе эта молекула обнаружена только в солнечных пятнах: Солнце слишком горячее (около 6 000 К на поверхности), а все остальные объекты слишком холодные.
В своих исследованиях Флэгг использует спектроскопию высокого разрешения для обнаружения и анализа атмосфер экзопланет, сравнивая общий свет от системы, когда планета находится сбоку от звезды, и когда планета находится перед звездой, блокируя часть света звезды. Определённые элементы блокируют больше света на одних длинах волн и меньше на других, что позволяет определить, какие элементы входят в состав планеты.
«Высокое спектральное разрешение означает, что у нас есть очень точная информация о длине волны, — сказала Флэгг. — Мы можем получить тысячи различных линий. Мы комбинируем их с помощью различных статистических методов, используя шаблон — приблизительное представление о том, как выглядит спектр — и сравниваем его с данными, сопоставляя их. Если совпадение хорошее, значит сигнал есть. Мы пробуем все различные шаблоны, и в данном случае шаблон гидрида хрома дал нужный сигнал».
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/758896/
Добавить комментарий