Les couleurs sont importantes en astronomie. Pourtant, jusqu'à présent, toutes les images d'exoplanètes n'ont été prises que dans un seul filtre de couleur, laissant les astronomes avec une image plate et aucune compréhension de la couleur d'une planète. Un nouvel article corrige cette omission tout en analysant la polarisation de la lumière des étoiles réfléchie pour développer une compréhension des caractéristiques de l'atmosphère de la planète.
L'une des propriétés de la lumière est qu'elle se polarise souvent lors de la réflexion. Cela permet aux lunettes de soleil polarisées de réduire efficacement l'éblouissement des surfaces de la route car la réflexion a tendance à polariser la lumière dans une direction préférée. De même, la lumière frappant l'atmosphère d'une planète aura un axe de polarisation préféré. Le degré de polarisation dépendra de nombreux facteurs, notamment l'angle d'incidence (correspondant à la phase planétaire), les types de molécules dans l'atmosphère et la couleur, ou longueur d'onde, de la lumière à travers laquelle la planète est observée.
L'objet d'intérêt était HD189733b et des observations ont été faites en utilisant le système de filtres UBV qui utilise des filtres dans les parties ultra-violettes, bleues et vertes (ou «visibles») des spectres. Ils ont été conduits au télescope optique nordique en Espagne.
Pour contrôler les variations, les astronomes devraient observer la planète à plusieurs longueurs d'onde pour comprendre comment la couleur affectait les résultats, ainsi que regarder la planète pendant plusieurs orbites pour suivre l'impact de la phase sur les observations. Actuellement, les auteurs ne sont pas allés jusqu'à comparer différents modèles de composition à ces observations, car cette étude était en grande partie destinée à être une étude de faisabilité pour la détection de polarisation à plusieurs longueurs d'onde.
Les résultats ont montré que la planète est la plus brillante dans la partie bleue des spectres, un résultat qui confirme les prédictions théoriques antérieures pour les Jupiters chauds ainsi que les résultats d'observation provisoires basés sur des études de couleur unique effectuées l'année dernière. Cela confirme l'idée que le mécanisme dominant de polarisation est la diffusion de Rayleigh dans l'atmosphère. Le résultat de cela est que la planète semblerait probablement être d'un bleu profond à l'œil nu, de la même manière que notre ciel apparaît bleu, mais d'une couleur beaucoup plus vive en raison de la profondeur accrue à laquelle nous regarderions. Les observations ont également confirmé que la polarisation était la plus grande lorsque la planète était proche de son plus grand allongement (le plus loin possible de chaque côté de l'étoile au lieu d'être proche de l'avant ou de l'arrière vu de la Terre), ce qui prouve que la polarisation est due à la diffusion dans l'atmosphère par opposition à la lumière stellaire initialement polarisée à partir de grands spots stellaires.
Certes, cette étude a démontré le potentiel pour les astronomes de commencer à explorer les caractéristiques planétaires avec polarisation. Cependant, il peut s'écouler un certain temps avant qu'il ne soit accepté dans un usage général. Bien que les résultats soient certainement supérieurs au bruit de fond, il existait un degré important d'incertitude dans les mesures résultant de la faible nature des planètes. Étant un grand Jupiter chaud, le HD189733b est un candidat puissant car il est proche de son étoile parente et reçoit donc une grande quantité de lumière. L'utilisation de telles méthodes pour d'autres exoplanètes, plus éloignées de leurs étoiles parentes, s'avérera probablement une tâche encore plus intimidante, nécessitant une préparation et des observations minutieuses.
