É impossível obter imagens diretas de exoplanetas, pois eles são mascarados pela alta intensidade luminosa de suas estrelas. Contudo, astrônomos liderados pela UNIGE propõem detectar moléculas presentes na atmosfera do exoplaneta para torná-lo visível, desde que essas mesmas moléculas estejam ausentes de sua estrela. Os pesquisadores desenvolveram um dispositivo que é sensível às moléculas selecionadas, tornando a estrela invisível e permitindo que os astrônomos observem o planeta. Os resultados aparecem no jornal Astronomia e Astrofísica .

Até agora, apenas alguns planetas localizados muito longe de suas estrelas hospedeiras podiam ser distinguidos em uma imagem, em particular, graças ao instrumento SPHERE instalado no Very Large Telescope (VLT) no Chile, e instrumentos semelhantes em outros lugares. Jens Hoeijmakers, pesquisador do Departamento de Astronomia do Observatório da Faculdade de Ciências da UNIGE e membro do NCCR PlanetS, questionou se seria possível rastrear a composição molecular dos planetas. "Ao focar em moléculas presentes apenas no exoplaneta estudado que estão ausentes de sua estrela hospedeira, nossa técnica efetivamente "apagaria" a estrela, deixando apenas o exoplaneta, " ele explica.

Para testar esta nova técnica, Hoeijmakers e uma equipe internacional de astrônomos usaram imagens de arquivo tiradas pelo instrumento SINFONI da estrela beta pictoris, que é conhecido por ser orbitado por um planeta gigante, beta pictoris b. Cada pixel nessas imagens contém o espectro de luz recebido por aquele pixel. Os astrônomos então compararam o espectro contido no pixel com um espectro correspondente a uma determinada molécula, por exemplo, vapor de água, para ver se há uma correlação. Se houver uma correlação, significa que a molécula está presente na atmosfera do planeta.

Ao aplicar esta técnica ao beta pictoris b, o planeta tornou-se perfeitamente visível ao procurar água (H2O) ou monóxido de carbono (CO). Contudo, ao procurar metano (CH4) e amônia (NH3), o planeta permanece invisível, sugerindo a ausência dessas moléculas na atmosfera de beta pictoris b.

A estrela beta pictoris hospedeira permanece invisível em todas as quatro situações. A estrela é extremamente quente, e nesta alta temperatura, essas quatro moléculas são destruídas. “É por isso que essa técnica nos permite não apenas detectar elementos na superfície do planeta, mas também para sentir a temperatura que reina ali, "explica o astrônomo. O fato de os pesquisadores não conseguirem encontrar beta pictoris b usando os espectros de metano e amônia é, portanto, consistente com uma temperatura estimada em 1700 graus para o planeta, que é muito alto para que essas moléculas existam.

"Esta técnica está apenas na sua infância, "diz Hoeijmakers." Isso deve mudar a maneira como os planetas e suas atmosferas são caracterizados. Estamos muito animados para ver o que isso trará em espectrógrafos futuros como ERIS no Very Large Telescope no Chile ou HARMONI no Extremely Large Telescope que será inaugurado em 2025, também no Chile, " ele diz.