Ученые надеются, что новая оптическая система поможет разглядеть экзопланеты
AstroNews.ru - 19 Декабря 2013 11:34:25
При помощи комбинации двух передовых астрономических техник ученые Университета Калифорнии и Института SETI в сотрудничестве с учеными из других стран смогли впервые разглядеть видимый свет двух звезд знаменитой двойной системы Капелла (Capella system). Теперь они рассчитывают, что этот метод можно будет использовать для поиска и прямой фотосъемки тусклых экзопланет, которые вращаются по орбите вокруг ярких звезд.
Расположенная от Земли на расстоянии около 43 световых лет, Капелла является самой яркой «звездой» в созвездии Возничего (Auriga). На самом деле, это две звезды, орбиты которых расположены так близко друг к другу (примерно на таком же расстоянии, как расстояние от орбиты Венеры до Солнца) что свет, исходящий от них, воспринимается как свет одного объекта.
Это ставит перед астрономами интересную задачу. Часто экзопланеты, окружающая звездная пыль и другие партнеры звезды остаются невидимыми, - их затмевает яркость их звезд. Однако, опыт, который удалось провести с системой Капелла, доказал, что возможно различить отдельные звездные объекты, которые находятся очень близко друг к другу.
Три года назад прототип FIRST (Fibered Imager foR Single Telescope/Волоконная Камера Телескопа) был установлен на 3-х метровый телескоп Shane (Шейн) в Обсерватории Lick Observatories Университета Калифорнии в Сан-Хосе. Теперь его усовершенствованная версия установлена на мощный 8-метровый телескоп Subaru (Субару) на Гавайях. Ученые надеются, что когда-нибудь он сможет различить тусклые планеты такого же размера, как наша Земля, которые вращаются по орбите карликовых звезд М-класса - этот тип звезд больше всего интересует охотников на экзопланеты.
FIRST объединяет мощность интерферометрии с разрешением адаптивной оптики. Телескопы Шейн (Shane) и Субару (Subaru) оборудованы адаптивной оптикой, лазерной системой, которая помогает оптике телескопа противостоять турбуленции в атмосфере Земли.
Использование ультратонких оптических волокон в конструкции позволяет достичь очень четкого контраста между светлыми (звезда) и тусклыми (потенциальные экзопланеты) объектами. FIRST так же собирает спектроскопические данные от своих целевых объектов, давая астрономам информацию о составе звезды и, возможно, составе атмосферы экзопланеты.
Потенциал этой системы огромен. Можно будет разглядеть двойные звездные системы в мельчайших деталях, протопланетную пыль, даже определенные черты поверхности распухших красных гигантских звезд. Однако для того, чтобы различить экзопланеты, систему нужно доработать.
В настоящее время FIRST может «видеть» системы, яркость объектов которых различается до 50-100 раз. Этого достаточно для того, чтобы четко разглядеть две звезды в системе Капелла. Однако, в случае экзопланет, когда вращающиеся по орбите планеты размера Юпитера являются в 10000 – 100000 раз, а планеты размера Земли – до миллиона раз более тусклыми, чем их звезды, мощности FIRST пока явно не хватает.
Можно ли решить эту проблему? Можно, путем использования большего количества оптических волокон. Намного большего.
“Если бы мы могли добавить достаточно волокон, мы получили бы отличную контрастность; - вот наша цель”, - говорит исследователь Гаспар Дюшен (Gaspard Duchêne).