Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 15.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Введён в эксплуатация новый коронограф для поиска экзопланет

Введён в эксплуатация новый коронограф для поиска экзопланет
shortstoryf

Новое устройство, смонтированное на телескопе обсерватории имени Кека на Гавайях, предоставило широкой публике изображения, на которых показано пылевое кольцо вокруг звезды, внутри которого формируется планета. В дополнении к этому было показано холодное, звездообразное тело, которое учёные называют коричневым карликом, оно расположилось неподалёку от сопутствующей главной звезды.

Вихревой коронограф

Слева крышка вихревого коронографа, выполненная из синтетических алмазов. Справа структура крышки под микроскопом, хорошо видна вихревая структура. Источник: University of Liège/Uppsala University

Это устройство называется вихревым коронографом, оно было установлено на внутри камеры ближнего инфракрасного диапазона NIRC2 (Near Infrared Camera 2), которая является одной из рабочих лошадок обсерватории Кека. У этого приспособления есть потенциал различать планетарные системы и коричневые карлики, расположенные очень близко к своим основным звёздам.

«Вихревой коронограф позволяет нам всматриваться в области вокруг звёзд, в которых могут формироваться гигантские планеты как Юпитер и Сатурн. До настоящего времени мы могли фиксировать только те газовые гиганты, которые рождаются намного дальше. С этих коронографом мы в состоянии увидеть, как планеты вращаются по кругу от своих звёзд так же близко, как Юпитер от нашего Солнца, или приблизительно в два-три раза ближе, чем это было возможно прежде», — Дмитрий Моет, исследователь в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Новые данные по работе вихревого коронографа представлены в двух работах, обе были опубликованы в январском выпуске 2017 года в Астрономическом журнале. Одно исследование, во главе с Джином Серабином из Лаборатории реактивного движения, рассказывает о первом прямом изображении коричневого карлика под названием HIP79124 B. Этот звёздный объект расположен на расстоянии в 23 астрономические единицы от своей звезды (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию между Землёй и Солнцем) в соседнем регионе звездообразования Скорпиона-Центавра.

«Возможность видеть область очень близко к звёздам также позволит нам заняться поиском планет вокруг более отдалённых звёзд, где планетарные и звёздные объекты выглядят ещё ближе друг к другу. Наличие возможности рассмотреть отдалённые звёзды в поисках планет очень важно для поиска всё ещё формирующихся объектов».

Звезда HD 141569

Изображение протопланетного диска вокруг звезды HD 141569, полученное вихревым коронографом. Источник: NASA/JPL-Caltech

Джин Серабин также возглавлял другую команду исследователей, которая тестировала предшественника вихревого устройства на телескопе имени Гейла, расположенного в обсерватории Калифорнийского технологического института. В 2010 году команда обеспечила получение высококонтрастных изображений трёх планет, движущихся по круговой орбите далеко в пределах звёздной системы под названием HR8799.

Второе исследование, в котором использовался вихревой коронограф, представляет изображение самого внутреннего пылевого кольца из трёх, в котором формируется планета. Всё это происходит вокруг молодой звезды под названием HD141569A. Результаты, объединённые с инфракрасными данными от обсерваторий НАСА «Спитцер» и WISE, а также от обсерватории «Гершель» ЕКА, показывают, что формирующее планету вещество звезды составлено из зёрен размером с гальку оливина — одного из самых распространённых силикатов в мантии Земли. Данные также показывают, что температура самого внутреннего кольца, изображённого коронографом, составляет -173 градуса Цельсия. Это немного теплее средней температуры нашего пояса астероидов.

«Три кольца вокруг молодой звезды вложены друг в друга как матрёшка и в настоящее время претерпевают разительные изменения, напоминающие нам о формировании новых планет. Мы показали, что зёрна силикатов агломерировали в гальку, которая является стандартным материалом для формирования эмбрионов планет».

О вихревом коронографе

Это устройство было изобретено Моетом в 2005 году, в то время когда он был в Льежском университете в Бельгии. А коронограф для обсерватории Кека был построен Льежским университетом в объединении с Уппсальским университетом, Лабораторией реактивного движения и Калифорнийским технологическим институтом.

Коричневый карлик HIP 79124 B

Коричневый карлик HIP 79124 B от вихревого коронографа. Источник: NASA/JPL-Caltech

Первые же принятые научные изображения и результаты вихревого коронографа демонстрируют его возможность хорошо разрешать области формирования экзопланет, скрытых ярким светом звёзд. Это очень не простая задача, поскольку звезда может засвечивать область от тысячи до миллиарда раз ярче, чем излучает одна единственная планета на её орбите. Чтобы решить эту проблему исследователи и изобрели инструменты, именуемые коронографами, которые в своей работе использует специальные крышки, предназначенные для блокировки звёздного света, точно так же как человек закрывает рукой слепящее его Солнце.

То, что делает именно вихревой коронограф уникальным — это, что он не блокирует свет маской, а вместо этого перенаправляет свет в сторону от детекторов, используя метод, при котором световые волны объединяются и уравновешиваются. Поскольку такой прибор не требует затемняющей крышки, он имеет преимущество в наблюдении областей в непосредственной близости от звезды.

«Инструмент называется вихревым потому, что звёздный свет сосредоточен на оптической сингулярности, которая создаёт тёмное отверстие в расположении изображения звезды. Так же как у земных ураганов есть особенность в их центрах, где скорость ветра падает до нуля, так называемый глаз бури, а наш коронограф и является такой областью глаза оптического шторма, куда мы и отправляем звёздный свет.

Что потом?

В будущем такой коронограф сможет взглянуть на значительно большее количество молодых планетарных систем, в особенности тех, которые расположились на линии льда вокруг своих звёзд. Эта линия очерчивает область вокруг светила, за пределами которой некоторые текущие вещества, такие как вода, метан и углекислый газ, превращаются в лёд. Сейчас учёные полагают, что эта невидимая линия делит звёздную систему на области, в которых вероятнее образуются твёрдые планеты или газовые гиганты. Изучение этих областей именно вихревым коронографом поможет ответить на вопрос о классе горячих, гигантских экзопланет, расположенных чрезвычайно близко к звёздам. Речь идёт о горячих Юпитерах и горячих Нептунах. Здесь стоит несколько вопросов: родились ли эти планеты за пределами границы льда, а затем мигрировали ближе, или они сформировались в непосредственной близости от звезды?

«Если нам будет сопутствовать удача, то мы даже могли бы зафиксировать планеты в процессе миграции сквозь протопланетный диск».

«Сила вихревого коронографа заключается в его возможности изображать планеты в непосредственной близости к их звёздам. Это то, что мы пока не можем сделать для подобных Земле экзопланет. Надеемся, что такие приборы будут ключевыми для нахождения другого бледно-голубого пятнышка в космическом пространстве».

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

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