See on lihtsalt erekollane laik sinise laigulisel väljal, kuid sellel kaugeleulatuva planeedi 51 Eridani b pildil on astronoomid mõlemad, sest see on just selline: pilt. Sellel nädalal Gemini Planet Imageri poolt välja antud vaade laseb meil vaadata otse noore Jupiteri-sarnase maailma poole, mis asub umbes 100 valgusaasta kaugusel.
Seotud sisu
- Kivise keha purustamiseks surnud täht pakub eelvaadet Maa saatusest
- Exoplaneete on võimalik näha ka ilma Schmancy varustuseta
- Gliese 581g, esimene eksoplaneet, mis leiti olevat võinud elu võõrustada, tegelikult ei eksisteeri
Hoolimata lugematutest teadetest uute ja eksootiliste eksoplaneetide kohta, sealhulgas paljudest, mis väidetavalt sarnanevad Maaga, on valdav enamus meie päikesesüsteemist kaugemal leiduvaid maailmu avastatud ainult kaudsete vahenditega. Igasugused ideed nende atmosfääri, pindade ja elu toetava võime kohta on praegu haritud spekulatsioon.
Bruce Macintosh Stanfordi ülikoolis ja tema kolleegid loodavad seda kõike muuta. Nad lükkavad planeetide pildistamise piire Gemini Planet Imageriga (GPI), mis paigaldati 2013. aastal Tšiili Gemini Lõuna teleskoobile. Terve planeedi valguse nägemine võimaldab teadlastel keemilisi vihjeid selle koostise ja temperatuurini välja kiskuda, aidates maalida selgema pildi võõrast maailmast.
"Otsene pildistamine on tõesti tuleviku tehnika, " ütleb uuringu kaasautor Sasteri Hinkley, Exeteri ülikooli astronoom. "Et mõista, millised need atmosfäärid on, peate spektroskoopiat tegema ja selleks sobib otsene pildistamine."
Tänapäeval eksoplaneete leidub tavaliselt kahel viisil. Kui planeet liigub Maast vaadatuna üle oma peremehe tähe, muudab see saabuvat tähevalgust pisut - seda nimetatakse transiidiks. Teise võimalusena otsib radiaalkiiruse meetod tähte, mis kergelt võngub vastusena tiirleva planeedi tõmbele. Sellised kaudsed tõendid hõlmavad enamikku peaaegu 2000 kinnitatud eksoplaneedist, mis seni leitud.
Ainult kümmekond eksoplaneeti on piltidelt nähtud ja need kõik on väga suured gaasilised maailmad, mis asuvad nende tähtedest kaugel. Näiteks 2014. aastal avastatud planeedi GU Piscium kaaslane on Jupiteri massist 9–13 korda suurem ja tähest 2000 korda nii kaugel, kui Maa on päikesest, orbiidi täitmiseks kulub umbes 163 000 aastat. Samal ajal asub vastuoluline maailm Fomalhaut b äärmiselt elliptilisel orbiidil, mis viib ta 4, 5 miljardist miilist tähelt 27 meetrise miili kaugusele.
Täht GU Piscium ja selle planeet GU Psc b, nagu näha kombineeritud pildil, kasutades infrapuna- ja nähtavaid andmeid Lõuna-Kaksikute teleskoobist ja Kanada-Prantsusmaa-Hawaii teleskoobist. (Kaksikute vaatluskeskus) GPI oli mõeldud planeetide nägemiseks, mis on nende tähtedele väiksemad ja lähemal. See kasutab adaptiivset optikat, milles pisikesed mootorid muudavad teleskoobi peegli pinda kuni tuhat korda sekundis. Kuju muutused kompenseerivad hägustumist, mis juhtub, kui kaugetest objektidest tulev valgus läbib Maa atmosfääri, aidates sellel märgata väiksemaid sihtmärke. Instrumendil on ka koroonograaf, seade, mis blokeerib tähe valguse, et läheduses asuvaid planeete oleks lihtsam näha.
Sel juhul vaatas GPI tähte 51 Eridanit ja nägi planeeti, mis tiirleb umbes 13 astronoomilises ühikus, mis on enam kui kaks korda suurem vahemaa Jupiteri ja meie päikese vahel. Planeedi pinnatemperatuur on umbes 800 kraadi Fahrenheiti. See on nii kuum, sest tähesüsteem on vaid 20 miljonit aastat vana ja planeet hõõgub endiselt teket tekitava kuumusega. Meeskond suutis ka näha, et tema atmosfäär on enamasti metaan, täpselt nagu Jupiteri atmosfäär.
Selliste maailmapiltide uurimine nagu 51 Eridani b võiks aidata lahendada planeedi moodustumise saladusi, märgib Macintosh. "20 miljoni aasta vanuselt" mäletab see seda protsessi ikkagi ", " ütleb ta. Üks suur küsimus on see, kas Jupiteri suurused planeedid aktiveeruvad kiiresti - tuhandete aastate skaalal - või on see miljonite või kümnete miljonite aastate pikkune aeglasem ja ühtlasem protsess. Kuna Jupiter on nii suur ja kulutab nii palju massi, võib kujunduse kujundamine ja selle tüüpilisus mõjutada muudes tüüpi planeetide moodustumise mudeleid.
Kuigi otsene pildistamine võib anda aimu suurusest, pole see planeedi massi määramisel nii hea ja see ei suuda veel midagi palju väiksemat lahendada kui meie enda Jupiter, kui täht pole suhteliselt hämar ja planeet on ebaharilikult hele. "See ei vii teid kivistele planeetidele, " ütleb Macintosh. "See on järgmise põlvkonna [teleskoopide] jaoks."
Vahepeal täiendavad GPI ja sellega seotud instrument, Tšiilis asuva väga suure teleskoobiga spektripolarimeetriline suure kontrastsusega eksoplaneedi uuring (SPHERE) tehnikat ja otsib rohkem uusi maailmu, mis on nende lähivõtte jaoks valmis.
Kuigi GPI näeb ainult infrapunakiirgust, vaatab SPHERE ka lähedalasuvaid tähti, et näha, kas see suudab planeedid nähtava valguse korral lahendada, ütles VLT operatsioonide personali astronoom Julien Girard. See ei näe teist Maad - see on tõenäoliselt kosmoseteleskoobi ülesanne -, kuid see tõestab, et selliste planeetide lahendamine on võimalik, eriti kuna tulevikutehnoloogiad saavutavad teleskoopide detektoritesse jõudva valguse parema kontrastsuse, ütles Girard .
Hinkley leiab aga, et on hea võimalus, et maapinnal olev järgmise põlvkonna teleskoop võib esimesena klõpsutada pilti kivisest planeedist. "Väga suured teleskoobid, mis tulevad võrku kümne aasta pärast, 30- ja 40-meetrised klassid, võiksid seda teha, " ütleb ta.
Sellesse etappi jõudmine võib sõltuda adaptiivse optika täiustustest, kuid see võib tähendada ka koronagraafile keskendumist ja tähe valguse blokeerimise võime parandamist, ütles doktor Ben Montet. Harvardi astrofüüsikakeskuse kandidaat. "Väljakutse pole mitte nõrga asja kujutamine, vaid selle kõrval asuva ereda asja blokeerimine, " ütleb ta.
Kuna need eeldatavad parandused jõuavad võrku, oleks hea pilk proovimiseks lähedalasuv tähesüsteem, näiteks Tau Ceti, mis sarnaneb meie päikesega ja asub vaid 11 valgusaasta kaugusel. "See on üks esimesi asju, mille poole ma oma teleskoobi pööran, " ütleb Hinkley.
