Inom det medicinska området används röntgenstrålar för att hitta och diagnostisera alla slags sjukdomar som är dolda i kroppen; i astronomi kan röntgenstrålar också användas för att studera dolda föremål som pulsars och svarta hål. Nu, för första gången, har röntgenstrålar använts för att studera ett annat objekt i rymden som tenderar att vara svårt att upptäcka: en extra solplanet. Chandra X-ray Observatory och XMM Newton Observatory kombinerade sina röntgen superkrafter för att titta på en exoplanet som passerar framför sin moderstjärna.
Detta är inte en ny upptäckt av en exoplanet - samma exoplanet, med namnet HD 189733b, har varit en av de mest observerade planeterna som kretsar kring en annan stjärna, och var nyligen i nyheterna för Hubble som bekräftade planetens havblå atmosfär och sannolikheten för att ha glas regnar ner på planeten.
Men att kunna se exoplaneten i röntgen är goda nyheter för framtida studier och kanske till och med upptäckter av planeter runt andra stjärnor.
"Tusentals planetkandidater har visat sig passera i endast optiskt ljus," sade Katja Poppenhaeger från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i Cambridge, Mass., Som ledde den nya studien, som kommer att publiceras i augusti 10 utgåva av The Astrophysical Journal. "Att äntligen kunna studera ett röntgenbilder är viktigt eftersom det avslöjar ny information om en exoplanets egenskaper."
HD 189733b är en Jupiter-stor extrasolar planet som kretsar kring en gul dvärgstjärna som finns i ett binärt system som kallas HD 189733 i stjärnbilden Vulpecula, nära Dumbell Nebula, ungefär 62 ljusår från Jorden.
Den enorma gasgiganten kretsar mycket nära sin värdstjärna och blir sprängd med röntgenstrålar från sin stjärna - tiotusentals gånger starkare än jorden får från solen - och tål vilda temperatursvängningar och når brinnande temperaturer över 1 000 grader Celsius . Astronomer säger att det troligt regnar glas (silikater) - i sidled - i tjutande 7 000 kilometer per timme vindar.
Men det är relativt nära Jorden, och så har det ofta studerats av många andra rymd- och markbaserade teleskoper.
I ett blogginlägg sa Poppenhaeger att hon var inspirerad av lanseringen av Kepler-teleskopet och undrade om exoplaneter kunde ses i röntgenstrålar. Hon var upphetsad när hon hittade arkiverade data från XMM Newton som visade en femton timmars lång observation av stjärnan HD 189733 och "Hot Jupiter" HD 189733b passerade framför stjärnan under den observationen.
Men ljuskurvan var en besvikelse, sa hon. ”Stjärnan är magnetiskt aktiv, vilket betyder att dess korona är ljus och flimrande, så dess röntgenljuskurva visade mycket spridning. Att leta efter en transportsignal i denna ljuskurva var som att försöka höra en viskning i en bullrig pub, ”skrev Poppenhaeger.
Hon visste att med mer data skulle transportsignalen bli tydligare, så hon sökte - och fick - tid på Chandra för att observera denna exoplanet.
Hon kombinerade data från alla observationer och lyckades slutligen. "Jag kunde upptäcka planetens transitt i röntgenstrålar," sa Poppenhaeger. ”Det som förvånade mig var hur djupt transiteringen var: Planeten svalde cirka 6-8% av röntgenljuset från stjärnan, medan den bara blockerade 2,4% av stjärnljuset vid optiska våglängder. Det betyder att planetens atmosfär blockerar röntgenstrålar i höjder över 60 000 km över sin optiska radie - en 75% större radie i röntgenstrålar! "
Det betyder att den yttre atmosfären måste värmas upp till cirka 20 000 K för att upprätthålla sig i så höga höjder. Dessutom förlorar planeten sin atmosfär cirka 40% snabbare än förut tänkt.
Poppenhaeger sa att hon och hennes kollegor kommer att testa fler röntgenobservationer av andra liknande planeter som CoRoT-2b för att lära sig mer om hur stjärnor kan påverka en planetens atmosfär.
Källor: Chandra, Chandra Blog.
