Attēla kredīts: ESA
Astronomi no Teksasas Universitātes Ostinā uzskata, ka viņi ir izdomājuši lētu veidu, kā meklēt ekstrasolāru planētas. Lai gan process, iespējams, iznīcinās iekšējās planētas, ārējās planētas, iespējams, joprojām paliks orbītā ap zvaigzni. Ir zināms, ka šie baltie punduri pulsē ar noteiktu ātrumu, tāpēc planētas, kas pārvietojas ap zvaigzni, smagumam vajadzētu ietekmēt šo pulsa ātrumu minūtes minūtē, kam vajadzētu būt nosakāmam ar lētiem Zemes teleskopiem.
Teksasas Universitātes Ostinas astronomi ir izgudrojuši lētu metodi, lai noteiktu, vai pastāv citas saules sistēmas, piemēram, mūsu pašu.
Starp vairāk nekā 100 zvaigznēm, par kurām tagad zināms, ka tām ir planētas, astronomi ir atraduši dažas sistēmas, kas līdzīgas mūsējām. Nav zināms, vai tas ir saistīts ar tehnoloģiskiem ierobežojumiem vai mūsu sistēma ir reta konfigurācija. McDonald Observatory astronomi? Jaunā meklēšanas metode izmanto depresijas laikmeta teleskopu, kas savienots ar mūsdienu tehnoloģijām.
Astronomi Dons Vingets un Edvards Neters, maģistranti Fergals Mullalijs un Anjuma Mukadem un kolēģi meklē tādas saules sistēmas “pārpalikumus” kā mūsējais. Viņu metode meklē šādas saules sistēmas gabalus pēc tam, kad ir mirusi tās zvaigzne, izmantojot seno, izdegušo saules īpašību, ko sauc par “baltajiem punduriem”.
Iesaistīti arī Teksasas universitātes astronomi Bils Koransans un Teds fon Hippels, kā arī S.O. Keplers no Brazīlijas Universidades federālās de Rio Grande dol Sul un Antonio Kanaan no Brazīlijas Universidades federālās de Santa Catarina.
Astronomi zina, ka, tā kā Saulei līdzīgās zvaigznes patērē savu kodoldegvielu, to ārējie slāņi paplašināsies, un zvaigzne kļūs par “sarkano milzu” zvaigzni. Kad tas notiks ar Sauli, aptuveni piecu miljardu gadu laikā viņi sagaida, ka tā norīs Merkuru un Venēru, iespējams, ne visai sasniedzot Zemi. Tad Saule izpūtīs savus ārējos slāņus un dažus tūkstošus gadu pastāvēs kā skaists, gudrs planētu miglājs. Tad Saules palikušais kodols būs balts punduris, blīvs, blāvi peldošs plēksne aptuveni Zemes lielumā. Un, pats galvenais, tas, iespējams, joprojām tiks orbītas mūsu Saules sistēmas ārējās planētas.
Tiklīdz Saulei līdzīga sistēma sasniedz šo stāvokli, Winget komanda to var atrast. Viņu metode ir balstīta uz vairāk nekā trīs gadu desmitu pētījumiem par balto punduru mainīgumu (tas ir, spilgtuma izmaiņām). Astoņdesmito gadu sākumā Teksasas universitātes astronomi atklāja, ka daži baltie punduri regulāri mainās vai “pulsē”. Pavisam nesen Winget un kolēģi atklāja, ka apmēram viena trešdaļa no šiem pulsējošajiem baltajiem punduriem (PWD) ir ticamāki laika kontrolieri nekā atomu pulksteņi un vairums milisekundžu pulsa.
Šīs pulsācijas ir atslēga planētu noteikšanai. Planētas, kas riņķo ap stabilu PWD zvaigzni, ietekmēs tās laika uzskaites novērojumus, šķiet, ka periodiski mainās impulsi, kas nāk no zvaigznes. Tas ir tāpēc, ka planēta, kas riņķo ap PWD, velk zvaigzni apkārt, kad tā pārvietojas. Attāluma izmaiņas starp zvaigzni un Zemi mainīs laiku, kas vajadzīgs, lai gaisma no pulsācijām sasniegtu Zemi. Tā kā impulsi ir ļoti stabili, astronomi var aprēķināt starpību starp novēroto un paredzamo impulsu ierašanās laiku un izsecināt planētas klātbūtni un īpašības. (Šī metode ir līdzīga tai, ko izmanto tā dēvēto “Psarsa planētu” atklājumos. Atšķirība ir tā, ka netiek uzskatīts, ka Pulsāra pavadoņi ir izveidojušies kopā ar savām zvaigznēm, bet tikai pēc tam, kad šīs zvaigznes bija eksplodējušas supernovās.)
“Šī meklēšana būs jutīga pret baltajiem punduriem, kas sākotnēji bija no vienas līdz četrām reizēm masīvāki par Sauli, un tiem vajadzētu būt spējīgiem atklāt planētas no 2 līdz 20 AU attālumā no vecāku zvaigznes. Tas nozīmē, ka mēs zondēsim dažu zvaigžņu apdzīvojamā zonā, ”sacīja Vingets. (ĀS jeb astronomiska vienība ir attālums starp Zemi un Sauli.) “Būtībā ar šo paņēmienu ir viegli Jupiteru atklāt Jupitera attālumā. Tā ir pīļu zupa, ”viņš sacīja.
Viegli, bet ne ātri. Ārējās planētas, kas riņķo ap zvaigznēm lielos attālumos, var aizņemt vairāk nekā desmit gadus, lai pabeigtu vienu orbītu. Tāpēc, lai galīgi noteiktu planētu, kas riņķo ap balto punduri, var būt nepieciešami daudzu gadu novērojumi.
“Jums ilgi jāmeklē pilna orbīta,” sacīja Vingets. “Pusi orbītas vai trešdaļa no orbītas mums kaut ko pateiks, kas tur notiek. Bet planētai, kas atrodas Jupitera attālumā, puse orbītas joprojām ir seši gadi. ” Vingets piebilda, ka šai metodei “Jupitera noteikšana Urānā? attālums ir vieglāks, bet prasa vēl ilgāku laiku. ”
PWD planētas meklēšanai Nērs nedomāja par specializētu jaunu instrumentu McDonald Observatory 2,1 metru Otto Struve teleskopam. Viņš un Mukadams projektēja un uzbūvēja instrumentu ar nosaukumu Argos, lai izmērītu gaismas daudzumu, kas nāk no mērķa zvaigznēm. Konkrēti, Argos ir “CCD fotometrs”? fotonu skaitītājs, kas attēlu reģistrēšanai izmanto ar saiti savienotu ierīci. Argos, kas atrodas Struve teleskopa galvenajā fokusā, nav citas optikas kā tikai teleskopa 2,1 metru primārais spogulis. Argos kopijas tagad tiek būvētas citās observatorijās visā pasaulē.
Mullalijs turpina meklēt planētas ap baltajiem punduriem ar Argosu Struves teleskopā. Viņam ir 22 mērķa zvaigznes, no kurām lielākā daļa tika identificēta, izmantojot Sloan Digital Sky Survey. Kad komanda atradīs daudzsološus planētas kandidātus ar Argos, viņi sekos līdzi, izmantojot McDonald Observatory 9,2 metru garu Hobija-Eberija teleskopu (HET).
"Ja mēs atrodam lielas planētas, kas riņķo ap lieliem attālumiem, tas ir labi, ka tuvāk varētu atrasties mazākas planētas. Tādā gadījumā tas, ko jūs darāt, tiek novirzīts uz mērķi ar lielāko teleskopu, kuram varat piekļūt," sacīja Vingets . HET ļaus precīzāk noteikt PWD impulsu laiku un tādējādi spēt precīzi noteikt mazākas planētas.
Ar šo meklēšanu varēs izpētīt zvaigžņu tipus, kurus nevar izpētīt ar doplera spektroskopijas metodi? līdz šim veiksmīgākā planētas meklēšanas metode? Vingets teica. Sakarā ar savdabīgām saulei līdzīgu zvaigžņu veidošanos, doplera spektroskopijas metode nav ļoti jutīga, meklējot planētas ap zvaigznēm, kas ir divreiz masīvākas nekā Saule. Aptuveni puse no zvaigznēm Winget pētījumā būs baltie punduri, kas sākotnēji bija šāda veida zvaigznes. Šī iemesla dēļ PWD pētījums McDonaldā var būt noderīgs, izsekojot un novērtējot mērķus un novērojot stratēģijas NASA kosmosa misijām, kas plānotas nākamajās divās desmitgadēs, jo īpaši Kosmosa interferometrijas misijā, Zemes planētas meklētājā un Keplera kosmosa kuģī.
Šo pētījumu finansē NASA Origins dotācija, kā arī uzlabotas pētniecības projekta dotācija no Teksasas štata. Izmantojot Teksasas Augstākās izglītības aģentūras finansējumu, divi vidusskolas skolotāji (Donna Slaughter no Stony Point vidusskolas Round Rock, Teksasā un Chris Cotter no Lanier vidusskolas Austinā) ir tieši iesaistīti šajā pētījumā. Tagad tiek plānots paplašināt šo iesaisti arī citiem skolotājiem un skolēniem viņu klasēs, izmantojot internetu, zinātni, zinātniekus un observatoriju tieši klasē. Kotters un viņa kolēģi Lanjē vidusskolā ir iesaistīti Mullally šīs koncepcijas pārbaudē.
Oriģinālais avots: McDonald Observatory News Release
