Следы атмосфер экзопланет: новый метод обнаружения через многоцветную фотометрию транзитов

Группа российских астрономов из МГУ имени М.В. Ломоносова и Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга совершила важный шаг в изучении экзопланет — планет за пределами Солнечной системы. С помощью наземных телескопов, расположенных на Кавказской горной обсерватории и Крымской астрономической станции, исследователи провели уникальные многоцветные наблюдения транзитов экзопланет в системах HD 189733, HAT-P-13, HAT-P-16 и HAT-P-65.

Особый интерес вызвали результаты по системе HD 189733, где ученые обнаружили, что радиус экзопланеты в синем свете оказался на 3000 км больше, чем в красном. Это различие может указывать на наличие у планеты атмосферы, рассеивающей свет по рэлеевскому закону, подобно тому, как земная атмосфера делает небо голубым. Такие выводы согласуются с данными космических наблюдений, что подтверждает надежность метода.

Исследователи также изучили другие экзопланеты, включая HAT-P-16 b и HAT-P-65 b. Хотя точность измерений пока не позволила однозначно подтвердить наличие атмосфер у этих объектов, ученые смогли установить верхние пределы для их толщины — около 2–3% от радиуса планет. Это открывает новые возможности для будущих исследований с более мощными инструментами.

Метод, разработанный учеными, основан на анализе изменений яркости звезды во время прохождения планеты перед ней в разных цветовых фильтрах. Этот подход проще и доступнее, чем спектральные наблюдения, и может быть реализован даже на небольших телескопах. В перспективе он поможет находить экзопланеты с атмосферами, которые затем можно будет детально изучать с помощью космических обсерваторий.

Работа российских астрономов не только расширяет наши знания о далеких мирах, но и прокладывает путь для будущих открытий. В ближайших планах — продолжение наблюдений в инфракрасном диапазоне и повышение точности измерений, что может привести к обнаружению новых планет с условиями, потенциально пригодными для жизни.

Исследование опубликовано в журнале «Астрофизический бюллетень».

Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.