Att upptäcka barium i en exoplanets atmosfär

Denna animering visar hur transitspektroskopi, en metod som används för att studera sammansättningen hos exoplaneters atmosfärer, fungerar. När planeten passerar framför sin moderstjärna sett från jorden kommer ljuset från stjärnan att filtreras genom atmosfären och avslöja de grundämnen och molekyler som finns där. Varje ämne har ett unikt “fingeravtryck” i det observerade spektrumet.

Astronomer utnyttjade denna teknik för att detektera barium i atmosfärerna hos två exoplaneter, WASP-76 b och WASP-121 b. Barium är det tyngsta grundämne som hittills har upptäckts hos en exoplanet. När stjärnljuset filtreras genom exoplanetens atmosfär kommer bariums fingeravtryck att accentueras, vilket avslöjar dess förekomst. I verkliga spektra av WASP-76 b och WASP-121 b förekommer många ämnen, inte bara väte och barium som visas i denna illustration. Väte är det enklaste grundämnet i universum med bara en proton i kärnan, medan barium är mycket tyngre med sina 56 protoner i kärnan.

Med det extremt känsliga ESPRESSO-instrumentet på ESO:s Very Large Telescope detekterades ett rekordtungt grundämne, barium, i atmosfärerna hos två ultraheta exoplaneter av den ultraheta Jupiterklassen, WASP-76 b och WASP-121 b. Hur barium kan existera på så hög höjd i deras atmosfärer är ett mysterium.