Otkrivena nova metoda za preciznije mjerenje veličine egzoplaneta

U dalekoj galaksiji Djevice, 700 svjetlosnih godina od Zemlje, planeta WASP-39b orbitira oko zvijezde WASP-39. Ovaj plinoviti div, koji orbitu dovršava u manje od 4 dana, jedan je od najistraženijih egzoplaneta. Nakon lansiranja u srpnju 2022. godine, NASA-in svemirski teleskop James Webb usmjerio je svoj visokoprecizni pogled na ovu udaljenu planetu. Prikupljeni podaci otkrili su značajne količine vodene pare, metana i, po prvi put, ugljičnog dioksida u atmosferi WASP-39b.

Iako je ovo značajno otkriće, postoji manji problem: znanstvenici još uvijek nisu uspjeli u modelskim izračunima reproducirati sve ključne detalje opažanja. To sprječava precizniju analizu podataka.

Novi studij, kojem su u suradnji s Max Planck institutom za solarnu sustavsku fiziku (MPS) predvodili istraživači iz Massachusetts Institute of Technology (MIT), Svemirski institut za teleskopske znanosti (STScI), Sveučilište Keele i Sveučilište Heidelberg, nudi rješenje za taj problem.

“Problemi s interpretacijom podataka s WASP-39b dobro su poznati i za mnoge druge egzoplanete, bez obzira na to koriste li se teleskopi Kepler, TESS, James Webb ili budući PLATO,” objasnila je dr. Nadiia Kostogryz, znanstvenica iz MPS-a i prva autorica studije. “Kao i kod drugih zvijezda s egzoplanetima, opažena krivulja sjaja WASP-39 je ravnija nego što se može objasniti prethodnim modelima.”

Krivulja sjaja je mjerenje sjaja zvijezde tijekom dužeg vremenskog perioda. Sjaj zvijezde se stalno mijenja, na primjer, zbog prirodnih fluktuacija luminoznosti. Egzoplanete također mogu ostaviti trag na krivulji sjaja. Kada egzoplaneta prođe ispred svoje zvijezde iz perspektive promatrača, ona zatamni svjetlost zvijezde.

Zvijezde s niskim magnetnim poljem pokazuju izraženiju tamnjenje rubova u usporedbi s onima s jakim magnetnim poljem. To utječe na oblik krivulje sjaja.

U svom radu, istraživači su razvili novi model koji uzima u obzir utjecaj magnetnog polja zvijezde na krivulju sjaja. Model je uspješno reproducirao opažanja WASP-39b s daleko većom točnošću od prethodnih modela.

“Ovaj novi model je značajan korak naprijed u našem razumijevanju egzoplaneta,” rekao je dr. Wolfgang R. Hampel, direktor MPS-a i suradnik na studiji. “Omogućuje nam preciznije mjerenje veličine egzoplaneta i karakteriziranje njihove atmosfere.”

Osim što poboljšava našu sposobnost proučavanja WASP-39b, ovaj novi model može se koristiti i za proučavanje drugih egzoplaneta. To će nam pomoći da bolje razumijemo raznolikost egzoplaneta i njihovo mjesto u svemiru.

“Ovo je uzbudljivo vrijeme za istraživanje egzoplaneta,” zaključio je dr. Kostogryz. “S novim alatima i tehnikama, otkrivamo nove svjetove i učimo sve više o njima. Ova nova metoda mjerenja veličine egzoplaneta je samo jedan od primjera toga kako napredujemo u razumijevanju ovih fascinantnih objekata.”