首次探测到来自系外行星大气的偏振散射光

我们报告了首次在可见偏振光中直接探测到系外行星。凌日行星 HD189733b 是最热的木星之一，具有最短的周期和 thus 最小的轨道，使其成为偏振探测的理想候选者。我们在 $B$ 波段获得了 HD189733 的偏振测量数据，这些数据在轨道周期内分布良好，并在行星大距附近探测到两个偏振极大值，峰值幅度约为 $\sim2\cdot10^{-4}$。假设瑞利散射，我们估计散射大气的有效尺寸（Lambert 球体）为 1.5$\pm$0.2 $R_{\rm J}$，比之前从凌日推断出的不透明天体半径大 30%。如果散射物质充满了行星的 Roche 瓣，几何反照率的下限可估计为 0.14。偏振的相位依赖性表明，行星轨道几乎沿南北方向排列，升交点经度 $\Omega$=(16\degr 或 196\degr)$\pm$8\degr。我们获得了轨道倾角 $i$=98\degr$\pm$8\degr 和偏心率 $e$=0.0（不确定度为 0.05）的独立估计值，这与之前通过凌日和视向速度确定的值非常吻合。我们的发现清楚地展示了偏振测量的力量，并为探索系外行星大气（甚至是没有凌日的系统）开辟了新维度。