El instrumento GRAVITY en el interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO ha realizado la primera observación directa de un exoplaneta utilizando interferometría óptica. Este método reveló una atmósfera exoplanetaria compleja con nubes de hierro y silicatos arremolinándose en una tormenta planetaria. La técnica presenta posibilidades únicas para caracterizar muchos de los exoplanetas conocidos en la actualidad.

Este resultado fue anunciado hoy en una carta en la revista Astronomía y Astrofísica por la Colaboración GRAVITY, en el que presentan observaciones del exoplaneta HR8799e mediante interferometría óptica. El exoplaneta fue descubierto en 2010 en órbita alrededor de la joven estrella de secuencia principal HR8799, que se encuentra a unos 129 años luz de la Tierra en la constelación de Pegaso.

El resultado de hoy, que revela nuevas características de HR8799e, requería un instrumento con muy alta resolución y sensibilidad. GRAVITY puede usar los telescopios de cuatro unidades del VLT de ESO para trabajar juntos para imitar un solo telescopio más grande usando una técnica conocida como interferometría. Esto crea un súper telescopio, el VLTI, que recolecta y desenreda con precisión la luz de la atmósfera de HR8799e y la luz de su estrella madre.

HR8799e es un 'super-Júpiter', un mundo diferente a todos los que se encuentran en nuestro Sistema Solar, que es más masivo y mucho más joven que cualquier planeta que orbita alrededor del Sol. Con solo 30 millones de años, este exoplaneta bebé es lo suficientemente joven como para dar a los científicos una ventana a la formación de planetas y sistemas planetarios. El exoplaneta es completamente inhóspito:la energía sobrante de su formación y un poderoso efecto invernadero calienta el HR8799e a una temperatura hostil de aproximadamente 1000 ° C.

Esta es la primera vez que se ha utilizado la interferometría óptica para revelar detalles de un exoplaneta, y la nueva técnica proporcionó un espectro exquisitamente detallado de una calidad sin precedentes, diez veces más detallado que las observaciones anteriores. Las mediciones del equipo pudieron revelar la composición de la atmósfera del HR8799e, que contenía algunas sorpresas.

"Nuestro análisis mostró que HR8799e tiene una atmósfera que contiene mucho más monóxido de carbono que metano, algo que no se esperaba de la química de equilibrio, "explica el líder del equipo Sylvestre Lacour, investigador CNRS en el Observatoire de Paris — PSL y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre." Podemos explicar mejor este sorprendente resultado con fuertes vientos verticales en la atmósfera que impiden que el monóxido de carbono reaccione con el hidrógeno para formar metano . "

El equipo descubrió que la atmósfera también contiene nubes de polvo de hierro y silicato. Cuando se combina con el exceso de monóxido de carbono, esto sugiere que la atmósfera de HR8799e está envuelta en una tormenta enorme y violenta.

"Nuestras observaciones sugieren una bola de gas iluminada desde el interior, con rayos de luz cálida arremolinándose a través de tormentosos parches de nubes oscuras, "elabora Lacour." La convección se mueve alrededor de las nubes de partículas de silicato y hierro, que se desagregan y llueven hacia el interior. Esto pinta una imagen de una atmósfera dinámica de un exoplaneta gigante al nacer, sometidos a complejos procesos físicos y químicos ".

Este resultado se basa en la serie de impresionantes descubrimientos de GRAVITY, que han incluido avances como la observación del año pasado de un remolino de gas al 30% de la velocidad de la luz justo fuera del horizonte de eventos del enorme Agujero Negro en el Centro Galáctico. También agrega una nueva forma de observar exoplanetas al ya extenso arsenal de métodos disponibles para los telescopios e instrumentos de ESO, allanando el camino para muchos más descubrimientos impresionantes.

Esta investigación fue presentada en el artículo "Primera detección directa de un exoplaneta por interferometría óptica" en Astronomía y Astrofísica .