С тех пор как Kepler Космический телескоп начал обнаруживать тысячи экзопланет в нашей галактике, астрономы с нетерпением ожидали того дня, когда будут развернуты миссии следующего поколения. К ним относятся долгожданные Космический телескоп Джеймса Вебба, который планируется вывести в космос в 2019 году, а также многие наземные обсерватории, которые в настоящее время строятся.
Одним из них является проект «Экзопланеты в транзите и их атмосферах» (ExTrA), который является последним дополнением Обсерватории ESO La Silla в Чили. Используя метод транзита, этот объект будет опираться на три 60-сантиметровых (23,6 дюйма) телескопа для поиска экзопланет размером с Землю вокруг звезд M-типа (красный карлик) в галактике Млечный путь. На этой неделе объект начал собирать свой первый свет.
Метод Транзита (иначе. Транзитная Фотометрия) состоит из мониторинга звезд для периодических падений яркости. Эти провалы вызваны проходящими перед звездой планетами (то есть транзитными) относительно наблюдателя. В прошлом обнаружение планет вокруг звезд M-типа с использованием этого метода было сложной задачей, поскольку красные карлики являются самым маленьким и самым тусклым классом звезд в известной Вселенной и излучают большую часть своего света в ближней инфракрасной полосе.
Однако эти звезды также оказались сокровищницей, когда речь идет о скалистых, похожих на Землю экзопланетах. В последние годы вокруг таких звезд, как Проксима Центавра и Росс 128, были обнаружены каменистые планеты, в то время как TRAPPIST-1 имела систему из семи каменистых планет. Кроме того, были исследования, которые показали, что потенциально обитаемые, скалистые планеты могут быть очень распространены вокруг звезд красных карликов.
В отличие от других объектов, проект ExTrA хорошо подходит для проведения исследований планет вокруг красных змеевиков, поскольку он расположен на окраине пустыни Атакама в Чили. Как объяснил ведущий исследователь проекта Ксавье Бонфильс:
“La Silla была выбрана в качестве дома телескопов из-за отличных атмосферных условий. Вид света, который мы наблюдаем - ближний инфракрасный - очень легко поглощается атмосферой Земли, поэтому нам требовались самые сухие и самые темные возможные условия. La Silla идеально соответствует нашим спецификациям.”
Кроме того, установка ExTrA будет опираться на новый подход, который предусматривает сочетание оптической фотометрии со спектроскопической информацией. Он состоит из трех телескопов, собирающих свет от целевой звезды, и четырех сопутствующих звезд для сравнения. Этот свет затем подается через оптические волокна в мультиобъектный спектрограф для анализа его на многих длинах волн.
Такой подход повышает уровень достижимой точности и помогает смягчить разрушительное воздействие земной атмосферы, а также вероятность ошибок, вносимых приборами и детекторами. Помимо цели простого нахождения планет, проходящих перед их красными карликовыми звездами, телескопы ExTrA также будут изучать планеты, которые он находит, чтобы определить их состав и их атмосферу.
Короче говоря, это поможет определить, действительно ли эти планеты пригодны для обитания. Как объяснил Жозе-Мануэль Альменара, член команды ExTrA:
“С помощью ExTrA мы также можем решить некоторые фундаментальные вопросы о планетах в нашей галактике. Мы надеемся исследовать, насколько распространены эти планеты, поведение многопланетных систем и виды окружающей среды, которые приводят к их формированию,”
Потенциал для поиска дополнительных солнечных планет вокруг звезд красных карликов - огромная возможность для астрономов. Они не только являются самой распространенной звездой во Вселенной, на которую приходится 70% звезд только в нашей галактике, они также очень долгоживущие. В то время как такие звезды, как наше Солнце, имеют продолжительность жизни около 10 миллиардов лет, красные карлики способны оставаться в своей основной последовательности до 10 триллионов лет.
По этим причинам есть те, кто думает, что звезды типа М - наша лучшая ставка для поиска пригодных для жизни планет в долгосрочной перспективе. В то же время существуют нерешенные вопросы о том, могут ли планеты, на которых вращаются звезды красного карлика, оставаться пригодными для жизни в течение длительного времени из-за их изменчивости и тенденции к вспышке. Но с введением в эксплуатацию ExTrA и других приборов следующего поколения астрономы смогут ответить на эти острые вопросы.
Как Бонфилс взволнованно выразился:
“Со следующим поколением телескопов, таких как Extremely Large Telescope от ESO, мы сможем изучить атмосферы экзопланет, найденных ExTra, чтобы попытаться оценить жизнеспособность этих миров для поддержки жизни, какой мы ее знаем. Изучение экзопланет привносит то, что когда-то было научной фантастикой, в мир научного факта.”
ExTrA - это французский проект, финансируемый Европейским исследовательским советом и французским агентством National de la Recherche, и его телескопы будут работать удаленно из Гренобля, Франция. Кроме того, обязательно посмотрите видео с ExTrA, выходящее в сеть, благодаря ESOcast:
