Detekce barya v atmosféře exoplanety

Animace ilustruje metodu transitní spektroskopie, kterou astronomové využívají ke studiu atmosfér extrasolárních planet. Při průchodu světla hvězdy atmosférou planety dochází k pohlcení záření určitých vlnových délek chemickými prvky a molekulami přítomnými v plynném obalu planety. To zanechá v pozorovaném spektru hvězdy nesmazatelný otisk.  

Astronomové použili tuto transitní metodu k objevu barya, dosud nejtěžšího chemického prvku, jaký byl nalezen v atmosféře exoplanety, u dvojice exoplanet WASP-76 b a WASP-121 b. Hvězda obsahuje mnoho chemických prvků, kromě vodíku také malé množství barya. Při průchodu světla hvězdy atmosférou planety jsou absorpční spektrální čáry barya nápadnější, což ukazuje na přítomnost tohoto chemického prvku. Všimněte si, že skutečná spektra planet WASP-76 b a WASP-121 b obsahují kromě vodíku a barya stopy řady dalších prvků. Tyto dva jsme však zvolili jako ilustrativní pro tuto animaci. Vodík je nejjednodušším prvkem ve vesmíru – jeho jádro tvoří pouze jeden proton (vyskytuje se však ve třech izotopech s 1 až 3 nukleony). Baryum je mnohem těžší – v jádře má 56 protonů (přírodní baryum může mít celkem 130-136 nukleonů). 

Baryum bylo objeveno v atmosféře dvou extrémně horkých exoplanet WASP-76 b a WASP-121 b pomocí mimořádně citlivého spektrografu ESPRESSO a dalekohledu ESO/VLT. Jak se baryum dostalo do takto vysokých vrstev atmosféry, není zatím zcela jasné.