Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 17.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Будущее исследований экзопланет - Project 1640

Будущее исследований экзопланет — Project 1640
shortstoryf

Поиск и обнаружение планет в скором времени станет для астрономов довольно тривиальной задачей. Другой вопрос заключается в том, как определить строение атмосферы обнаруженных планет и есть ли она вообще? Как раз такие исследования и ведутся с целью разработки методов определения внешнего вида экзопланет.

Количество обнаруженных экзопланет уже давно перевалило число, которое можно было бы получить, считая по пальцам рук. Как уже сообщалось ранее, количество подтвержденных экзопланет превысило отметку в 800 штук, а количество кандидатов в экзопланеты — свыше 2700. Ученые не только приобрели навык обнаружения таких объектов, но и постоянно усовершенствовали оборудование, с целью точного определения их орбитальных характеристик.

В ближайшие годы ожидается прорыв в методах визуального наблюдения найденных экзопланет. Уже сейчас наземные телескопы делают инфракрасные снимки планет рядом со звездами. Но, как известно, в астрономии одно изображение стоит тысячи слов, а если оно получено в различных длинах волн, это может предоставить очень много новой информации об изучаемом объекте. Для получения этих данных, на наземные телескопы устанавливают спектрографы — приборы, которые расщепляют приходящий свет на составляющие, что позволяет обнаруживать характерные «подписи» различных молекул. Не так давно этой цели достиг Проект 1640 (Project 1640) с использованием Паломарской обсерватории около Сан-Диего.

Проект 1640 включает в себя два прибора, установленные на телескопе Хейла Паломарской обсерватории: интегральный спектрограф Integral Field Spectrograph (IFS)и вихревой коронограф, позволяющий обнаруживать тусклые объекты у очень ярких звезд. Наряду с наземными инфракрасными телескопами, для изучения других планет активно используются и орбитальные. Телескопы Spitzer и Hubble в состоянии отыскать планеты, проходящую под иску звезды. В будущем, разрабатываемый телескоп имени Джеймса Вебба сможет изучать атмосферу экзопланет лишь немного крупнее Земли, так же используя коронограф.

В исследования по Проекту 1640 была включена массивная звезда HR 8799, вокруг которой вращаются 4 подтвержденных экзопланеты. Три из них были обнаружены во время самого первого наблюдения в 2008 году с помощью телескопов обсерваторий «Джемини» и «Кека», находящихся на пике горы Мауна-Кеа, на острове Гавайи. Четвертая планета была обнаружена только в 2010 году с помощью телескопа обсерватории Кека. Обнаружение четвертой планеты с помощью инфракрасного телескопа было своеобразным подвигом, потому что до тех пор все экзопланеты находились по косвенным признакам (колебания звезды, перемена яркости). Однако эти данные не дают точную информацию о химическом составе открытых планет. Для этого необходимо использовать спектрографы, определяющие следы различных химических элементов в принимаемом свете.

С этой целью и был создан Проект 1640. Каждый раз, занимаясь поиском экзопланет, команда обслуживания устанавливает на телескоп спектрограф, производящий одновременную запись тридцати изображений в радуге инфракрасного цвета, и коронограф. Так же используется продвинутая адаптивная оптическая система, которая устраняет смаз изображения из-за нашей атмосферы благодаря двум деформируемым зеркалам, а так же датчик волнового фронта, который регулирует зеркала и компенсирует засветку от рассеянного звездного света. Всего через час, используя эти инструменты, ученым удалось получить точную информацию о структуре четырех планет, вращающихся вокруг очень яркой звезды. Результаты показали, что у всех изучаемых планет различный состав при почти одинаковой температуре. В некоторых нет метана, но есть небольшие концентрации аммиака и подобных элементов. В дальнейшем будет использоваться теоретическое моделирование для оценки химического состава планет.

Тем временем, продолжаются исследования спектров инфракрасного диапазона, с целью более качественного их интерпретирования. Для этих целей используется телескоп в обсерватории Кека и Большой Бинокулярный Телескоп (The Large Binocular Telescope (LBT)) на горе Грэхем, расположенной в юго-восточной части штата Аризона. Следующим шагом должен быть поиск других планет с целью изучения их химического состава. Для этого готовят телескопы Джемини, Паломар и японский Субару.

Идеальным случаем для ученых было бы нахождение молодых планет, которые все еще имели бы в запасе достаточно внутреннего тепла, что бы получить в инфракрасном диапазоне более яркую картинку. Так же главным является поиск планет с орбитами, находящимися достаточно далеко от звезды, чтобы они не пропадали из-за слишком большой яркости. Предполагается, что для этих целей идеально подходят телескопы Spitzer и WISE, а так же ультрафиолетовый GALEX. Планеты с массами меньше Юпитера планируется изучать с помощью телескопа имени Джеймса Вебба. Каменные планеты, похожие на нашу Землю, слишком маленькие и слишком близко располагаются к своим звездам, чтобы изучить их при современном развитии технологий. Скорее всего это будет не возможно даже для «Джеймса Вебба». Для этих целей будут пригодны последующие миссии, такие как Terrestrial Planet Finder (дословно: Детектор Планет Земного Типа).

Группа планет у звезды HR 8799

Изображение группы планет у звезды HR 8799, обозначены буквами. Свет от звезды закрыт коронографом в центре, а так же приглушен датчиками волнового фронта по всему изображению. Изображение: Project 1640

По информации NASA/Jet Propulsion Laboratory.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google