Новый спектрограф NIRPS исследует экзопланеты у красных карликов

Спектрограф NIRPS установлен на 3,6-метровом телескопе в обсерватории Ла-Силья в Чили. На фото: спектр звезды Проксима Центавра, полученный в ходе предварительных испытаний в июне 2023 года. Автор: Этьен Артиго

Международная команда учёных под руководством Женевского (UNIGE) и Монреальского университетов представила первые результаты работы спектрографа NIRPS, установленного на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили. Этот новый инструмент, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне, обладает исключительной точностью для обнаружения и изучения экзопланет, особенно у красных карликов.

Комбинация NIRPS с спектрографом HARPS, работающим в видимом диапазоне, даёт астрономам беспрецедентные возможности для изучения экзопланет. Первые пять научных статей опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

Спектрограф NIRPS (Near-InfraRed Planet Searcher) предназначен для поиска и исследования экзопланет у звёзд, которые меньше и холоднее нашего Солнца. Установленный в обсерватории Ла-Силья, он начал полноценные научные наблюдения в апреле 2023 года.

Разработка и строительство NIRPS стали результатом сотрудничества учёных и инженеров из Канады, Швейцарии, Испании, Португалии, Франции и Бразилии. Более 140 специалистов участвовали в проекте, включая команду из Астрономического отделения UNIGE и Национального исследовательского центра PlanetS.

«Этот инструмент — результат технологических инноваций и плод международного сотрудничества», — говорит Франсуа Буш, доцент Астрономического отделения и со-руководитель проекта NIRPS. «Мы гордимся уникальными возможностями NIRPS и впечатлены первыми научными результатами».

Изучение атмосфер экзопланет

Точность NIRPS в ближнем инфракрасном диапазоне и возможность комбинировать его с данными HARPS позволяют исследовать атмосферы планет во время их прохождения перед звёздами. В первых наблюдениях астрономы изучили атмосферы двух известных газовых гигантов: WASP-189 b и WASP-69 b.

На WASP-189 b обнаружено испаряющееся железо, но только в видимом диапазоне. «Железо должно проявляться и в инфракрасном спектре, значит, что-то маскирует его сигнатуру — вероятно, гидрид-анион», — объясняет Валентина Ваулато, аспирантка и ведущий автор исследования.

Наблюдения WASP-69 b выявили длинный хвост из гелия, утекающего из его кометообразной атмосферы — одно из самых детальных исследований такого рода.

Поиск экзопланет у красных карликов

Главные цели NIRPS — холодные красные карлики (М-звёзды), самые распространённые в Галактике. Уже в первые месяцы работы спектрограф с рекордной точностью подтвердил существование планеты Проксима Центавра b в обитаемой зоне ближайшей к Солнцу звезды, а также обнаружил признаки второй, менее массивной планеты в этой системе.

NIRPS также единственный инфракрасный инструмент, ежедневно наблюдающий за Солнцем, чтобы лучше понять звёздную активность и её влияние на изучение экзопланет.

Дополнительная информация: DOI: 10.1051/0004-6361/202453341, DOI: 10.1051/0004-6361/202452525, DOI: 10.1051/0004-6361/202553728