Suoraan tähtien katseleminen on huono tapa löytää kaukana olevasta auringosta kiertäviä planeettoja, mutta uutta tekniikkaa käyttämällä tutkijat voivat nyt seuloa tähtivalon löytääkseen uusia eksoplaneettoja miljoonia kertoja himmeämpiä kuin heidän vanhempia tähtiään.
"Tämä tähtivalo sokeuttaa meitä", sanoo Ben R. Oppenheimer, Amerikan luonnonhistorian museon astrofysiikan laitoksen kuraattori ja projektin 1640 päätutkija. "Kun voimme tosiasiallisesti nähdä nämä eksoplaneetit, voimme määrittää niiden värit. , niiden ilmakehän kemialliset koostumukset ja jopa niiden pintojen fysikaaliset ominaisuudet. Viime kädessä avaruudesta suoritettuja suoria mittauksia voidaan käyttää paremmin ymmärtämään Maan alkuperää ja etsimään elämän merkkejä muista maailmoista. "
Epäsuoran ilmaisumenetelmän avulla tähtitieteilijät ovat löytäneet satoja planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä. Valotähteiden säteily on kuitenkin kymmeniä miljoonia - miljardeja kertoja kirkkaampi kuin planeettojen heijastama valo.
Projekti 1640 on edistyksellinen teleskooppikuvausjärjestelmä, joka koostuu maailman edistyksellisimmästä adaptiivisesta optiikkajärjestelmästä, välineistä ja ohjelmistoista. Projekti toimii 200 tuuman Hale-teleskoopilla Kalifornian Palomarin observatoriossa. Yhdysvaltain luonnonhistorian museon, Kalifornian teknillisen instituutin ja NASA: n vesisuihkun laboratorion insinöörit työskentelivät yli kuusi vuotta uuden järjestelmän kehittämisessä.
Maan ilmapiiri tuhoaa tähtivalolla. Ilmakehän lämmitys ja jäähdytys tuottavat turbulenssia, joka luo tuikottavan vaikutuksen tähden pistemäiseen valoon. Kaukoputken sisällä oleva optiikka myös vääntää valoa. Projektin 1640 muodostavat instrumentit manipuloivat tähtivaloa muuttamalla peiliä yli seitsemän miljoonaa kertaa sekunnissa vastaamaan tuiketa. Tämä tuottaa kristallinkirkkaan infrapunakuvan tähtiä tarkkuudella, joka on pienempi kuin yksi nanometri; noin 100 kertaa pienempi kuin tyypillinen bakteereja.
"Planeettien suora kuvaus on erittäin haastavaa", sanoi Kalifornian teknillisen instituutin NASA ExoPlanet -instituutin pääjohtaja Charles Beichman. "Kuvittele yrittävän nähdä tulisija, joka pyörii yli tuhat mailin päässä olevan valonheittimen ympärillä."
Amerikan luonnonhistorian museon rakentama korongrafiiri himmentää tähtiä optisesti jättäen muut taivaalliset esineet näkökenttään. Muut instrumentit auttavat luomaan ”keinotekoisen pimennys” Projektin 1640 sisälle. Vain noin puoli prosenttia alkuperäisestä valosta jää täplikäs taustana. Nämä pilkut voivat silti olla satoja kertoja kirkkaampia kuin himmeät planeetat. Instrumentit säätävät pilkkujen valoa himmentääkseen niiden kirkkautta entisestään. Se, mitä instrumentti luo, on pimeä reikä, missä tähti oli ollut jättäen valon heijastuneeksi kaikilta planeetoilta. Tutkijoiden mukaan järjestelmän koordinointi on erittäin tärkeää. Jopa pienin valovuoto hukuttaisi uskomattoman heikon valon tähtiä kiertävistä planeetoista.
Nyt projekti 1640, maailman edistynein ja suurimman kontrastin kuvausjärjestelmä, on keskittynyt kirkkaisiin tähtiin suhteellisen lähellä Maata; noin 200 valovuoden päässä. Heidän kolmivuotinen kysely sisältää suunnitelmansa kuvata satoja nuoria tähtiä. Ne planeetat, jotka ne löytävät, ovat todennäköisesti erittäin suuria, Jupiterin kokoisia kappaleita.
"Mitä enemmän opimme niistä, sitä enemmän ymmärrämme, kuinka valtavasti erilaiset planeettajärjestelmät voivat olla omastamme", kertoi Jet Propulsion Laboratoryn tähtitieteilijä Gautam Vasisht. ”Kaikki merkinnät viittaavat valtavaan planeettajärjestelmien monimuotoisuuteen, joka on paljon enemmän kuin vain kuvitellaan 10 vuotta sitten. Olemme uskomattoman rikkaan uuden kentän partaalla. ”
Lue lisää projektista 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Kuvateksti: Kaksi kuvaa HD 157728: sta, lähellä oleva tähti, joka on 1,5 kertaa suurempi kuin aurinko. Tähti on keskitetty molemmissa kuvissa, ja sen valo on pääosin poistettu adaptiivisella optiikkajärjestelmällä ja koronagrafilla. Jäljellä oleva tähtivalo jättää pilkullinen taustan, jota vasten hehempiä esineitä ei voi nähdä. Vasemmalla puolella kuva on tehty ilman ultra-tarkkaa tähtivalonsäätöä, johon Project 1640 pystyy. Oikealla puolella aaltorintamainen anturi oli aktiivinen, ja jäljellä olevaan tähtivaloon muodostui tummempi neliöreikä, joka antoi kohteita jopa 10 miljoonaa kertaa vaaleampia kuin tähti. Kuvat on otettu 14. kesäkuuta 2012 projektilla 1640 Palomarin observatorion 200 tuuman Hale-kaukoputkessa. (Kohdassa 1640)
