Tiešs skatiens uz zvaigznēm ir slikts veids, kā atrast planētas, kas riņķo ap tālajām saulēm, bet, izmantojot jaunu paņēmienu, zinātnieki tagad var izsijāt zvaigznes, lai miljoniem reižu atrastu jaunas eksoplanētas, kas ir blāvākas nekā viņu vecāku zvaigznes.
“Mūs apžilbina šī zvaigžņu gaisma,” saka Bens R. Oppenheimers, Amerikas Dabas muzeja astrofizikas departamenta kurators un projekta 1640 galvenais pētnieks. “Kad mēs tiešām varam redzēt šīs eksoplanetes, mēs varam noteikt to izstarotās krāsas. , to atmosfēras ķīmiskais sastāvs un pat to virsmu fizikālās īpašības. Galu galā tiešos mērījumus, veicot mērījumus no kosmosa, var izmantot, lai labāk izprastu Zemes izcelsmi un meklētu dzīvības pazīmes citās pasaulēs. ”
Izmantojot netiešās noteikšanas metodes, astronomi ir atraduši simtiem planētu, kas riņķo ap citām zvaigznēm. Gaismas zvaigznes tomēr izstaro desmitiem miljonu līdz miljardu reižu spožāk nekā planētu atstarotā gaisma.
Projekts 1640 ir uzlabota teleskopa attēlveidošanas sistēma, ko veido vismodernākā adaptīvās optikas sistēma, instrumenti un programmatūra. Projekts darbojas 200 collu Hale teleskopā Kalifornijas Palomāra observatorijā. Inženieri Amerikas Dabas vēstures muzejā, Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā un NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā strādāja vairāk nekā sešus gadus, izstrādājot jauno sistēmu.
Zemes atmosfēra iznīcina ar zvaigžņu gaismu. Atmosfēras karsēšana un dzesēšana rada turbulenci, kas rada mirgojošu efektu uz zvaigznei līdzīgu gaismu. Optika teleskopā arī deformē gaismu. Instrumenti, kas veido Projektu 1640, manipulē ar zvaigznīti, deformējot spoguli vairāk nekā 7 miljonus reižu sekundē, lai neitralizētu mirgošanu. Tādējādi tiek iegūts kristāldzidrs zvaigznes infrasarkanais attēls ar precizitāti, kas mazāka par vienu nanometru; apmēram 100 reizes mazāks nekā tipiskas baktērijas.
“Tieši attēlot planētas ir ārkārtīgi grūti,” sacīja Čārlzs Beihmans, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta NASA ExoPlanet zinātniskā institūta izpilddirektors. "Iedomājieties, kā mēģinātu redzēt tauriņu, kas virpuļoja ap prožektoru vairāk nekā tūkstoš jūdžu attālumā."
Amerikas Dabas vēstures muzeja uzbūvētais koronagrāfs optiski tuvina zvaigzni, atstājot redzes laukā citus debess objektus. Citi instrumenti palīdz radīt “mākslīgu aptumsumu” projekta 1640 iekšpusē. Tikai aptuveni puse procenti oriģinālās gaismas paliek raibu fonu formā. Šīs plankumi joprojām var būt simtiem reižu gaišāki nekā tuvās planētas. Instrumenti kontrolē gaismu no plankumiem, lai vēl vairāk samazinātu to spilgtumu. Tas, ko rada šis instruments, ir tumšs caurums, kur zvaigzne atradusies, atstājot gaismu no visām planētām. Pētnieki saka, ka sistēmas koordinēšana ir ārkārtīgi svarīga. Pat vismazākā gaismas noplūde aizdzen neticami vāju gaismu no planētām, kas riņķo ap zvaigzni.
Šobrīd pasaulē vismodernākā un visaugstākā kontrasta attēlveidošanas sistēma Project 1640 koncentrējas uz spožām zvaigznēm, kas atrodas salīdzinoši tuvu Zemei; apmēram 200 gaismas gadu attālumā. Viņu trīs gadu apsekojumā ir ietverti plāni simtiem jaunu zvaigžņu attēlošanai. Planētas, kuras viņi var atrast, iespējams, ir ļoti lieli, Jupitera lieluma ķermeņi.
"Jo vairāk mēs uzzinām par viņiem, jo vairāk mēs saprotam, cik ļoti atšķirīgas var būt planētu sistēmas no mūsu pašu vidus," sacīja Jet Propulsion Laboratory astronoms Gautam Vasisht. “Visas norādes norāda uz milzīgo planētu sistēmu daudzveidību, kas ir daudz vairāk nekā tika iedomāts tikai pirms 10 gadiem. Mēs esam uz neticami bagāta jauna lauka sliekšņa. ”
Lasiet vairāk par projektu 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Attēla paraksts: divi HD 157728 attēli, kas ir tuvējā zvaigzne, kas ir 1,5 reizes lielāka par Sauli. Zvaigzne ir centrēta abos attēlos, un tās gaismu lielākoties ir noņemusi adaptīvā optikas sistēma un koronagrāfs. Atlikušā zvaigžņu gaisma atstāj raibu fonu, pret kuru nevar redzēt vājākus objektus. Kreisajā pusē attēls tika izgatavots bez īpaši precīzas zibspuldzes vadības ierīces, uz kuru Project 1640 ir spējīgs. Labajā pusē bija aktīvs viļņu frontes sensors, un atlikušajā zvaigžņu gaismā izveidojās tumšāks kvadrātveida caurums, kas ļāva redzēt objektus, kas ir līdz 10 miljoniem reižu garāki par zvaigzni. Attēli tika uzņemti 2012. gada 14. jūnijā ar projektu 1640 Palomar Observatory 200 collu Hales teleskopā. (Ar projekta 1640 atbalstu)
