Détection de Fe i dans l'atmosphère de la Jupiter ultra-chaude WASP-121b, et une nouvelle approche basée sur la vraisemblance pour la spectroscopie résolue en Doppler

RÉSUMÉ La spectroscopie résolue en Doppler à haute résolution a ouvert une nouvelle fenêtre sur les atmosphères des exoplanètes transitantes et non transitantes. Ici, nous présentons des observations VLT/UVES d'un transit de WASP-121b, une Jupiter ‘ultra-chaude’ déjà identifiée comme présentant une inversion de température et des détections de multiples espèces dans les longueurs d'onde optiques. Nous présentons des résultats initiaux utilisant le bras bleu d'UVES (≈3700–5000 Å), récupérant un signal clair de Fe neutre dans l'atmosphère de la planète à 8\,, ce qui pourrait contribuer à (ou même expliquer entièrement) l'inversion de température dans la stratosphère. Cependant, en utilisant des méthodes de corrélation croisée standard, il est difficile d'extraire des paramètres physiques tels que la température et les abondances. Des efforts pionniers récents ont cherché à développer des ‘cartographies’ de vraisemblance qui peuvent être utilisées pour ajuster directement les modèles à des ensembles de données à haute résolution. Nous introduisons un nouveau cadre qui calcule directement la vraisemblance de l'ajustement du modèle aux données, et peut être utilisé pour explorer la distribution postérieure des atmosphères modèles paramétrées via des techniques MCMC. Notre méthode récupère également l'étendue physique de l'atmosphère, ainsi que prend en compte les incertitudes dépendantes du temps et de la longueur d'onde. Nous mesurons une température de 3710^+490-₅₁₀ K, indiquant une température plus élevée dans la partie supérieure de l'atmosphère par rapport aux observations à basse résolution. Nous montrons également que le signal Fe i est physiquement séparé du Fe ii exosphérique. Cependant, les mesures de température sont fortement dégénérées avec les propriétés des aérosols; la détection d'espèces supplémentaires, l'utilisation de modèles atmosphériques plus sophistiqués, ou la combinaison de ces méthodes avec des spectres à basse résolution devrait aider à briser ces dégénérescences.