Es imposible obtener imágenes directas de exoplanetas ya que están enmascarados por la alta intensidad luminosa de sus estrellas. Sin embargo, Los astrónomos liderados por UNIGE proponen detectar moléculas presentes en la atmósfera del exoplaneta para hacerla visible. siempre que estas mismas moléculas estén ausentes de su estrella. Los investigadores han desarrollado un dispositivo que es sensible a las moléculas seleccionadas, haciendo invisible la estrella y permitiendo a los astrónomos observar el planeta. Los resultados aparecen en la revista Astronomía y Astrofísica .

Hasta ahora, solo unos pocos planetas ubicados muy lejos de sus estrellas anfitrionas podrían distinguirse en una imagen, en particular gracias al instrumento SPHERE instalado en el Very Large Telescope (VLT) en Chile, e instrumentos similares en otros lugares. Jens Hoeijmakers, investigadora del Departamento de Astronomía del Observatorio de la Facultad de Ciencias de la UNIGE y miembro de NCCR PlanetS, se preguntó si sería posible rastrear la composición molecular de los planetas. "Al centrarse en las moléculas presentes solo en el exoplaneta estudiado que están ausentes de su estrella anfitriona, nuestra técnica "borraría" efectivamente la estrella, dejando solo el exoplaneta, " el explica.

Para probar esta nueva técnica, Hoeijmakers y un equipo internacional de astrónomos utilizaron imágenes de archivo tomadas por el instrumento SINFONI de la estrella beta pictoris, que se sabe que está en órbita alrededor de un planeta gigante, beta pictoris b. Cada píxel de estas imágenes contiene el espectro de luz recibido por ese píxel. Luego, los astrónomos compararon el espectro contenido en el píxel con un espectro correspondiente a una molécula determinada, por ejemplo vapor de agua, para ver si existe una correlación. Si hay una correlación, significa que la molécula está presente en la atmósfera del planeta.

Al aplicar esta técnica a beta pictoris b, el planeta se volvió perfectamente visible al buscar agua (H2O) o monóxido de carbono (CO). Sin embargo, al buscar metano (CH4) y amoniaco (NH3), el planeta permanece invisible, sugiriendo la ausencia de estas moléculas en la atmósfera de beta pictoris b.

La estrella anfitriona beta pictoris permanece invisible en las cuatro situaciones. La estrella está extremadamente caliente y a esta alta temperatura, estas cuatro moléculas se destruyen. "Es por eso que esta técnica nos permite no solo detectar elementos en la superficie del planeta, pero también para sentir la temperatura que reina allí, "explica el astrónomo. El hecho de que los investigadores no puedan encontrar beta pictoris b utilizando los espectros de metano y amoníaco es, por lo tanto, consistente con una temperatura estimada en 1700 grados para el planeta, que es demasiado alto para que existan estas moléculas.

"Esta técnica está solo en su infancia, ", dice Hoeijmakers." Debería cambiar la forma en que se caracterizan los planetas y sus atmósferas. Estamos muy emocionados de ver lo que dará en futuros espectrógrafos como ERIS en el Very Large Telescope en Chile o HARMONI en el Extremely Large Telescope que se inaugurará en 2025. también en Chile, " él dice.