Pasaulē jaunākais un jaudīgākais eksoplanētu attēlveidošanas instruments, nesen uzstādītais Gemini Planet Imager (GPI) uz 8 metru garā Gemini South teleskopa, ir iemūžinājis savu pirmās gaismas infrasarkano eksoplanetes attēlu: Beta Pictoris b, kas riņķo ap zvaigzni Beta. Piktoris - otrā spožākā zvaigzne dienvidu zvaigznājā Piktors. Augstāk redzamajā attēlā planēta ir diezgan acīmredzama kā spilgts pikseļu salikums tieši zvaigznītes labajā apakšējā stūrī pa vidu (kuru fiziski pārklāj mazs necaurspīdīgs disks, lai bloķētu atspīdumu.) Bet šī pikseļu grupa patiešām ir tālu planēta, kas atrodas 63 gaismas gadu attālumā, un vairākas reizes masīvāka - kā arī par 60% lielāka - nekā Jupiters!
Un tas ir tikai sākums.
Lai gan pēdējās pāris desmitgadēs, izmantojot dažādas tehnikas, ir atklātas un apstiprinātas daudzas eksoplanetes, patiesībā ļoti mazas ir tieši attēlotas. Ir ārkārtīgi grūti atrisināt planētas atstarotās gaismas vājo mirdzumu no tās zvaigznes spožā spīduma, taču GPI bija paredzēts tieši tā.
"Lielākā daļa planētu, par kurām mēs zinām līdz šim, ir zināmi tikai tādu netiešo metožu dēļ, kas mums saka, ka tur ir planēta, mazliet par tās orbītu un masu, bet ne par daudz citu," sacīja Brūss Makintoshs no Lorensa Livermora Nacionālās laboratorijas, kurš vadīja komanda, kas uzbūvēja instrumentu. "Izmantojot GPI, mēs tieši attēlojam planētas ap zvaigznēm - tas ir nedaudz kā spēja sadalīt sistēmu un patiešām ienirt planētas atmosfēras kosmētikā un īpašībās."
GPI ne tikai attēlo attālās Jupitera izmēra eksoplanetes; tas viņus attēlo ātri.
"Pat šie agrīnie pirmās gaismas attēli ir gandrīz desmit reizes labāki nekā iepriekšējās paaudzes instrumenti," sacīja Macintosh. "Vienā minūtē mēs ieraudzījām planētas, kuru noteikšanai mums vajadzēja stundu."
Neskatoties uz lielo izmēru, Beta Pictoris b ir ļoti jauna planēta - tiek lēsts, ka tā ir jaunāka par 10 miljoniem gadu (pati zvaigzne ir tikai aptuveni 12 miljoni.) Tās klātbūtne liecina par lielo planētu spēju ātri un drīz veidoties. ap jaunizveidotām zvaigznēm.
Lasīt vairāk: Exoplanet apstiprina, ka gāzes giganti var ātri veidoties
"Redzēt planētu, kas atrodas tuvu zvaigznei tikai pēc vienas minūtes, bija aizraušanās, un mēs to redzējām tikai pirmajā nedēļā pēc instrumenta uzlikšanas teleskopam!" piebilda Fredriks Rantakyro - Gemini personāla zinātnieks, kurš strādā pie instrumenta. "Iedomājieties, ko tā varēs darīt, kad būsim pieskaņojuši un pilnībā noregulējuši tā darbību."
Vēl viens no GPI pirmajiem gaismas attēliem, kurā ir uztverta gaisma, kuru izkliedē putekļu gredzens, kas ieskauj jauno zvaigzni HR4796A, aptuveni 237 gaismas gadu attālumā:
Kreisajā attēlā redzams parasts apgaismojums, ieskaitot gan putekļu gredzenu, gan atlikušo gaismu no centrālās zvaigznes, kas izkaisīta ar turbulenci Zemes atmosfērā. Labajā attēlā redzama tikai polarizēta gaisma. Atliktā zvaigžņu gaisma nav pakļauta un tādējādi tiek noņemta. Gaisma no diska aizmugurējās malas (pa labi no zvaigznes) ir spēcīgi polarizēta, jo tā atstarojas pret Zemi, un tādējādi tā izskatās spožāka nekā uz priekšu vērsta mala.
Tiek uzskatīts, ka atstarojošais gredzens var būt no asteroīdu vai komētu jostas, kas riņķo ap HR4796A, un to, iespējams, veido vēl (vēl neredzētas planētas) (vai “gans”, piemēram, Saturna gredzeni). GPI uzlabotās iespējas ļāva attēlot visu gredzena apkārtmēru.
GPI panākumi iepriekš zināmu sistēmu attēlveidošanā, piemēram, Beta Pictoris un HR4796A, var norādīt tikai uz daudziem citiem aizraujošākiem eksoplanetu atklājumiem.
"Visa eksoplanetu kopiena ir sajūsmā, ka GPI ievieš pilnīgi jaunu planētu atrašanas laikmetu," saka fiziķe un eksoplanetu eksperte Sāra Seigere no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta. “Katrai eksoplanētas noteikšanas metodei ir savs ziedonis. Vispirms tas bija radiālā ātruma paņēmiens (uz zemes bāzētu planētu meklēšana, kas sāka visu lauku). Otrkārt, tā bija tranzīta tehnika (proti, Keplers). Tagad ir “tiešās attēlveidošanas” planētas atrašanas tehnikas pavērsiens, lai radītu viļņus. ”
Šogad GPI komanda sāks liela mēroga aptauju, apskatot 600 jaunas zvaigznes, lai redzētu, kādas milzu planētas varētu viņus riņķot.
“Kādu dienu uz teleskopa kosmosā būs instruments, kas līdzinās GPI. Attēli un spektri, kas iznāks no šī instrumenta, parādīs nelielu zilu punktu, kas ir cita Zeme. ”
- Brūss Makintoshs, GPI komandas vadītājs
Iepriekš minētie novērojumi tika veikti pagājušā gada novembrī “ārkārtīgi bezrūpīgas debijas” laikā. Dvīņu dienvidu teleskops atrodas netālu no Cerro Pachon virsotnes Čīles centrā 2722 metru augstumā.
Avots: Dvīņu observatorijas paziņojums presei
