Izmantojot viņu piemājas teleskopu, šodien? Nē; tomēr šim trīs eksoplanetu attēlam bija nepieciešami tikai 1,5 metri (diametrs; 60 collas) teleskopa spogulis, kas nav ievērojami lielāks par lielākās piemājas teritorijas skatu.
Šīs konkrētās eksoplanetes riņķo ap zvaigzni HR 8799, un tās tieši pirms tam ir attēlotas ar vienu no 10 metru (33 pēdu) Keck teleskopiem un 8,0 metru (26 pēdu) Gemini North Observatory, abi uz Mauna Kea Havaju salās. ; tie ir vieni no pirmajiem, kas tik ļoti tiek tēloti, kā 2008. gada novembrī ziņoja Space Magazine. Cits vairāku planētu Saules sistēmas pirmais attēls.
Tātad, kā Gēns Serabiņš un kolēģi tika galā ar triku, uzņemot iepriekš minēto attēlu, izmantojot tikai 1,5 metru diametra (4,9 pēdas) daļu slavenā Palomar 200 collu (5,1 metru) Hale teleskopa spoguļa?
Viņi to izdarīja, strādājot tuvajā infrasarkanā starā un apvienojot divus paņēmienus - adaptīvo optiku un koronagrāfu -, lai mazinātu zvaigznes atspīdumu un atklātu daudz lēzenāko planētu blāvo mirdzumu.
"Mūsu paņēmienu varētu izmantot lielākos uz zemes bāzētos teleskopos, lai attēlotu planētas, kas ir daudz tuvāk zvaigznēm, vai arī to varētu izmantot mazos kosmosa teleskopos, lai atrastu iespējamās Zemei līdzīgās pasaules netālu no spožajām zvaigznēm," sacīja Gēns Serabiņš, kurš ir JPL astrofiziķis un viesstrādnieks fizikā Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā Pasadena.
Tiek uzskatīts, ka trīs planētas, ko sauc par HR8799b, c un d, ir gāzes giganti, kas līdzīgi Jupiteram, bet masīvāki. Viņi riņķo ap savu vieszvaigzni, aptuveni 24, 38 un 68 reizes pārsniedzot attālumu starp mūsu Zemi un Sauli (Jupiters atrodas apmēram piecas reizes virs Zemes-Saules attāluma). Iespējams, ka tādas akmeņainas pasaules kā Zeme riņķo tuvāk planētu homestariem, taču, izmantojot mūsdienu tehnoloģijas, tās nebūtu iespējams redzēt zem zvaigznes atspīduma.
Zvaigzne HR 8799 ir nedaudz masīvāka par mūsu sauli un daudz jaunāka, apmēram 60 miljonu gadu vecumā, salīdzinot ar mūsu saules aptuveni 4,6 miljardiem gadu. Pegasus zvaigznājā tas atrodas 120 gaismas gadu attālumā. Šīs zvaigznes planētu sistēma joprojām ir aktīva, ķermeņiem sabrūkot kopā un izdalot putekļus, kā nesen atklāja NASA Spicera kosmiskais teleskops. Tāpat kā svaigi cepts pīrāgs no krāsns, planētas joprojām ir siltas no to veidošanās un izstaro pietiekami daudz infrasarkanā starojuma, lai teleskopus varētu atklāt.
Lai nofotografētu HR 8799 planētas, Serabiņš un viņa kolēģi vispirms izmantoja metodi, ko sauc par adaptīvo optiku, lai samazinātu atmosfēras izplūšanu vai noņemtu zvaigznes “mirdzumu”. Šiem novērojumiem tehnika tika optimizēta, izmantojot tikai nelielu teleskopa daļu. Kad mirdzums tika noņemts, pašas zvaigznes gaisma tika bloķēta, izmantojot komandas koronogrāfu - instrumentu, kas selektīvi maskē zvaigzni. Šim solim tika izmantots jauns “virpuļkorogrāfs”, ko izgudroja JPL komandas loceklis Dimitri Mawet no JPL. Gala rezultāts bija attēls, kurā parādīta trīs planētu gaisma.
Kamēr adaptīvā optika tiek izmantota tikai dažu amatieru teleskopos (un pie tam salīdzinoši vienkārša veida), tuvāko gadu laikā šī tehnoloģija, iespējams, kļūs plaši pieejama amatieriem. Tomēr virpuļkorogrāfiem var būt nepieciešams nedaudz ilgāks laiks.
"Triks ir apspiest zvaigžņu gaismu, neapslāpējot planētas gaismu," sacīja Serabiņa.
Šo paņēmienu var izmantot, lai attēlotu vietu, kas atrodas tikai dažas loka sekundes no zvaigznes. Tas ir tikpat tuvu zvaigznei, kā to panāk Gemini un Keck - teleskopi, kas attiecīgi ir aptuveni piecas un septiņas reizes lielāki.
Kosmosa misijās kritiski svarīgi ir saglabāt teleskopus mazos. "Šī ir tāda veida tehnoloģija, kas varētu ļaut mums attēlot citas Zemes," sacīja Vesels Traubs, NASA Exoplanet izpētes programmas galvenais zinātnieks JPL. "Mēs esam ceļā, lai kosmosā iegūtu attēlu ar vēl vienu gaiši zilu punktu."
Avoti: JPL, Daba, Astrofizikas žurnāls (preprint is arXiv: 0912.2287)
