Смотреть прямо на звезды - плохой способ найти планеты, вращающиеся вокруг далеких солнц, но с помощью новой техники ученые теперь могут просеять звездный свет, чтобы найти новые экзопланеты в миллионы раз тусклее их родительских звезд.
«Мы ослеплены этим звездным светом», - говорит Бен Р. Оппенгеймер, куратор Отдела астрофизики Американского музея естественной истории и главный исследователь проекта 1640. «Как только мы действительно увидим эти экзопланеты, мы сможем определить цвета, которые они излучают. химический состав их атмосферы и даже физические характеристики их поверхностей. В конечном счете, прямые измерения, проводимые из космоса, могут быть использованы для лучшего понимания происхождения Земли и поиска признаков жизни в других мирах ».
Используя косвенные методы обнаружения, астрономы обнаружили сотни планет, вращающихся вокруг других звезд. Светлые звезды излучают, однако, в десятки миллионов или миллиарды раз ярче, чем свет, отражаемый планетами.
Project 1640 - это современная система визуализации телескопов, состоящая из самой современной в мире системы адаптивной оптики, приборов и программного обеспечения. Проект работает на 200-дюймовом телескопе Хейла в калифорнийской Паломарской обсерватории. Инженеры из Американского музея естественной истории, Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА более шести лет работали над созданием новой системы.
Атмосфера Земли сеет хаос при свете звезд. Нагревание и охлаждение атмосферы создает турбулентность, которая создает мерцающий эффект на точечном свете звезды. Оптика в телескопе также искажает свет. Инструменты, составляющие Проект 1640, манипулируют звездным светом, деформируя зеркало более 7 миллионов раз в секунду, чтобы противодействовать мерцанию. Это создает кристально чистое инфракрасное изображение звезды с точностью менее одного нанометра; примерно в 100 раз меньше, чем типичные бактерии.
«Прямое получение изображения планет является чрезвычайно сложной задачей», - сказал Чарльз Бейхман, исполнительный директор Научного института экзопланет НАСА при Калифорнийском технологическом институте. «Представьте, что вы пытаетесь увидеть светлячка, кружащегося вокруг прожектора на расстоянии более тысячи миль».
Коронограф, построенный Американским музеем естественной истории, оптически затемняет звезду, оставляя другие небесные объекты в поле зрения. Другие инструменты помогают создать «искусственное затмение» внутри Проекта 1640. Лишь около половины процента исходного света остается в виде крапчатого фона. Эти спеклы могут быть в сотни раз ярче, чем тусклые планеты. Инструменты контролируют свет от спеклов, чтобы уменьшить их яркость. Инструмент создает темную дыру, в которой находилась звезда, оставляя свет отраженным от любых планет. Координация системы чрезвычайно важна, говорят исследователи. Даже самая маленькая утечка света заглушит невероятно слабый свет планет, вращающихся вокруг звезды.
На данный момент Project 1640, самая совершенная и самая контрастная в мире система визуализации, фокусируется на ярких звездах, расположенных относительно близко к Земле; около 200 световых лет. Их трехлетнее исследование включает планы по изображению сотен молодых звезд. Планеты, которые они могут найти, вероятно, будут очень большими телами размером с Юпитер.
«Чем больше мы узнаем о них, тем больше мы понимаем, насколько планетные системы могут отличаться от наших собственных», - сказал астроном Лаборатории реактивного движения Гаутам Васишт. «Все признаки указывают на огромное разнообразие планетных систем, намного превышающее то, что представлялось всего 10 лет назад. Мы находимся на грани невероятно богатого нового поля ».
Узнайте больше о проекте 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Заголовок изображения: два изображения HD 157728, находящейся поблизости звезды, в 1,5 раза больше Солнца. Звезда центрируется на обоих изображениях, и ее свет был в основном удален системой адаптивной оптики и коронографом. Оставшийся звездный свет оставляет пятнистый фон, на котором слабые объекты не видны. Слева изображение было получено без сверхточного управления звездным светом, на которое способен Project 1640. Справа датчик волнового фронта был активным, и в остаточном звездном свете образовалось более темное квадратное отверстие, позволяющее увидеть объекты в 10 миллионов раз слабее звезды. Снимки были сделаны 14 июня 2012 года с помощью проекта 1640 на 200-дюймовом телескопе Хейла Паломарской обсерватории. (Предоставлено Проектом 1640)
