Kopš Keplers kosmiskais teleskops sāka atklāt tūkstošiem eksoplanetu mūsu galaktikā, astronomi ar nepacietību gaidīja dienu, kad tiks dislocētas nākamās paaudzes misijas. To skaitā ir ļoti gaidītais Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kuru kosmosā paredzēts veikt 2019. gadā, kā arī daudzās uz zemes esošās observatorijas, kuras pašlaik tiek būvētas.
Viens no tiem ir Exoplanets tranzītā un to atmosfēras (ExTrA), kas ir jaunākais papildinājums ESO La Silla observatorijai Čīlē. Izmantojot tranzīta metodi, šī iekārta paļausies uz trim 60 centimetru (23,6 collu) teleskopiem, lai Piena ceļa galaktikā meklētu Zemes lieluma eksoplanētas ap M veida zvaigznēm (sarkanais punduris). Šonedēļ objekts sāka, savācot pirmo gaismu.
Tranzīta metode (pazīstama arī kā. Tranzīta fotometrija) sastāv no zvaigznīšu novērošanas periodiskiem spilgtuma kritumiem. Šīs krišanās izraisa planētas, kas iet pretī zvaigznei (pazīstams arī kā tranzīts) attiecībā pret novērotāju. Agrāk planētu noteikšana ap M veida zvaigznēm, izmantojot šo metodi, bija izaicinoša, jo sarkanie punduri ir mazākā un viszemākā zvaigžņu klase zināmajā Visumā un izstaro lielāko daļu savas gaismas tuvās infrasarkanā joslā.
Tomēr arī šīs zvaigznes ir izrādījušās dārgumu krātuves, kad runa ir par akmeņainām, Zemei līdzīgām eksoplanetām. Pēdējos gados ap zvaigznēm, piemēram, Proxima Centauri un Ross 128, ir atklātas klinšainas planētas, savukārt TRAPPIST-1 bija septiņu akmeņainu planētu sistēma. Turklāt ir bijuši pētījumi, kas norāda, ka potenciāli apdzīvojamās, klinšainās planētas varētu būt ļoti izplatītas ap sarkanām punduru zvaigznēm.
Atšķirībā no citām iekārtām, ExTrA projekts ir labi piemērots, lai veiktu apsekojumus planētām ap sarkanajiem pīšļiem, jo tā atrodas Atacama tuksneša nomalē Čīlē. Kā paskaidroja projekta vadošais pētnieks Ksavers Bonfils:
“La Silla tika izvēlēta par teleskopu mājvietu, pateicoties vietnei raksturīgajiem lieliskajiem atmosfēras apstākļiem. Zemes atmosfērā ļoti viegli tiek absorbēts mūsu novērotais gaismas tips - gandrīz infrasarkanais -, tāpēc mums bija nepieciešami pēc iespējas sausāki un tumšākie apstākļi. La Silla lieliski atbilst mūsu specifikācijām.”
Turklāt ExTrA iekārta paļausies uz jaunu pieeju, kas ietver optiskās fotometrijas apvienošanu ar spektroskopisko informāciju. Tas sastāv no trim teleskopiem, kas salīdzināšanai savāc gaismu no mērķa zvaigznes un četrām zvaigznēm. Pēc tam šo gaismu caur optiskajām šķiedrām ievada daudzobjektu spektrogrāfā, lai analizētu to daudzos dažādos viļņu garumos.
Šī pieeja palielina sasniedzamās precizitātes līmeni un palīdz mazināt Zemes atmosfēras graujošo iedarbību, kā arī instrumentu un detektoru radīto kļūdu iespējamību. Papildus mērķim vienkārši atrast planētas, kas šķērso sarkanās pundurzvaigžņu priekšā, ExTrA teleskopi pētīs arī atrastās planētas, lai noteiktu to kompozīcijas un atmosfēru.
Īsāk sakot, tas palīdzēs noteikt, vai šīs planētas patiešām varētu būt apdzīvojamas. Kā skaidroja ExTrA komandas loceklis Hosē Manuels Almenara:
“Izmantojot ExTrA, mēs varam arī pievērsties dažiem pamatjautājumiem par planētām mūsu galaktikā. Mēs ceram izpētīt, cik bieži sastopamas šīs planētas, kā darbojas daudzplanētu sistēmas un kāda ir vide, kas noved pie to veidošanās,”
Iespēja meklēt ārpus Saules planētas ap sarkanajām punduru zvaigznēm ir milzīga iespēja astronomiem. Tās ir ne tikai visizplatītākās zvaigznes Visumā, tās veido tikai 70% no mūsu galaktikas zvaigznēm, bet arī ir ļoti ilgstošas. Tā kā tādu zvaigžņu kā mūsu Saule kalpošanas laiks ir aptuveni 10 miljardi gadu, sarkanie punduri spēj saglabāt galvenās secības fāzi līdz 10 triljoniem gadu.
Šo iemeslu dēļ ir tādi, kuri domā, ka M-veida zvaigznes ir mūsu labākais solis, lai ilgtermiņā atrastu apdzīvojamas planētas. Tajā pašā laikā ir neatrisināti jautājumi par to, vai planētas, kuras riņķo sarkanās pundurzvaigznes, ilgstoši var dzīvot, ņemot vērā to mainīgumu un tendenci uzliesmot. Bet, kad ExTrA un citi nākamās paaudzes instrumenti tiek nodoti ekspluatācijā, astronomi, iespējams, varēs izskatīt šos aktuālos jautājumus.
Kā Bonfils aizrautīgi izteicās:
“Izmantojot nākamās paaudzes teleskopus, piemēram, ESO īpaši lielo teleskopu, mēs, iespējams, varēsim izpētīt ExTra atrasto eksoplanetu atmosfēras, lai mēģinātu novērtēt šo pasauļu dzīvotspēju dzīvības uzturēšanai, kā mēs to zinām. Eksoplanētu izpēte ienes zinātnes pasaulē to, kas kādreiz bija zinātniskā fantastika.”
ExTrA ir Francijas projekts, ko finansē Eiropas Pētniecības padome un Francijas Agence National de la Recherche, un tā teleskopi darbosies attālināti no Grenobles, Francijā. Tāpat arī noteikti izbaudiet šo ExTrA video tiešsaistē, izmantojot ESOcast:
