Viimeisen 21 vuoden aikana Hubble-avaruusteleskooppi on kerännyt veneen latauksia dataa. Hubble-arkistokeskus on täyttänyt noin 18 DVD: tä joka viikko teleskoopin elämästä. Nyt, parannettujen tietojen louhintatekniikoiden avulla, vuoden 1998 HST-kuvien intensiivinen uudelleenanalyysi on paljastanut joitain piilotettuja aarteita: aiemmin havaitsemattomia ekstrasolaarisia planeettoja.
Tutkijoiden mukaan tämä löytö auttaa todistamaan uuden menetelmän planeettametsästykseen käyttämällä arkistoituja Hubble-tietoja. Lisäksi lisäeksoplaneettien löytäminen Hubble-tiedoista auttaa heitä vertaamaan aikaisempaa kiertoradan liikedattaa uudempiin havaintoihin.
Kuinka tähtitieteilijät havaitsivat aiemmin näkymättömät eksoplaneetat ja miten käytettyjä menetelmiä voidaan soveltaa muihin HST-tietokokonaisuuksiin?
Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun piilotetut eksoplaneetit paljastetaan HST-tiedoissa - Vuonna 2009 David Lafreniere Montrealin yliopistosta palautti piilotetun eksoplaneettatiedon HR 8799: n Hubble-kuviin. Lafrenieren tutkimat HST-kuvat otettiin vuonna 1998 Lähellä-infrapunakameralla. ja moniobjekttispektrometri (NICMOS). Äärimmäinen planeetta, joka kiertää HR 8799: tä, tunnistettiin ja osoitti uuden tietojenkäsittelytekniikan voiman, joka voisi teesatamaan heikot planeetat niiden keskitähden hehkuudesta.
Neljän jättiläisen planeetan tiedetään nyt kiertävän HR 8799, joista kolme ensimmäistä löydettiin vuosina 2007/2008 läheisissä infrapunakuvissa, jotka on otettu instrumenteilla W.M. Christian Marois Kanadan kansallisesta tutkimusneuvostosta Keck Observatory ja Gemini North -kaukoputki. Vuonna 2010 Marois ja hänen tiiminsä löysivät neljännen, sisimmän planeetan. Mikä tekee HR 8799 -järjestelmästä niin ainutlaatuisen, on se, että se on ainoa suoraan kuvattu monien eksoplaneettojen tähtijärjestelmä.
Avaruusteleskoopin tiedeinstituutin Remi Soummerin uusi analyysi on löytänyt kaikki kolme ulompaa planeettaa. Valitettavasti neljäs, sisisin planeetta on lähellä HR 8799: tä, eikä NICMOS-koronagrafi, joka estää keskustähden valon, voida hämärtää sitä.
Kun tähtitieteilijät tutkivat eksoplaneettoja kuvantamalla niitä suoraan, he tutkivat useiden vuosien välein otettuja kuvia - ei toisin kuin menetelmillä, joita käytettiin Pluton ja muiden aurinkokunnan kääpiöpohjaisten planeettojen, kuten Erisin, löytämiseen. Usean planeetan järjestelmän kiertoratojen ymmärtäminen on kriittistä, koska massiiviset planeetat voivat vaikuttaa niiden naapuriplaneettojen kiertoon järjestelmässä. "Hubble-kuvista voimme määrittää niiden kiertoratojen muodon, mikä tuo käsityksen järjestelmän vakaudesta, planeetan massoista ja epäkeskeisyydestä sekä myös järjestelmän taipumuksesta", Soummer sanoo.
Tutkimuksen tekeminen vaikeaksi on kolmen ulkoplaneetan erittäin pitkät kiertoradat, jotka ovat vastaavasti noin 100, 200 ja 400 vuotta. Pitkät kiertoratajaksot vaativat huomattavasti aikaa tuottamaan tarpeeksi liikettä tähtitieteilijöiden tutkittavaksi. Tässä tapauksessa Hubble-tiedoista lisätty aikajakso auttaa kuitenkin huomattavasti. "Arkisto sai meille 10 vuoden tieteen nyt", Soummer sanoo. ”Ilman näitä tietoja meidän olisi pitänyt odottaa vielä vuosikymmen. Se on 10 vuoden tiede ilmaiseksi. "
Kun otetaan huomioon 400 vuoden kiertorata-aika, viimeisen kymmenen vuoden aikana syrjäisin planeetta on tuskin muuttanut asemaansa. "Mutta jos siirrymme seuraavaan sisäiseen planeettaan, näemme hiukan kiertoradan ja kolmannella sisäisellä planeetalla näemme todella paljon liikettä", Soummer lisäsi.
Kun alkuperäinen HST-data analysoitiin, eksoplaneettojen, kuten kiertävien HR 8799: n, havaitsemiseksi käytettyjä menetelmiä ei ollut saatavilla. Tekniikat valon vähentämiseksi isäntätähdeltä jättivät edelleen jäännösvaloa, joka hukutti heikot eksoplaneetit. Kesä ja hänen ryhmänsä paransivat aiempia menetelmiä ja käyttivät yli neljäsataa kuvaa yli 10 vuoden NICMOS-havainnoista.
Edelliseen tekniikkaan tehdyt parannukset sisälsivät kontrastin lisäämistä ja jäljellä olevan tähtivalon minimointia. Kesä ja hänen tiiminsä myös poistivat diffraktiopiikit onnistuneesti - tämä on ilmiö, josta amatööri- ja ammattikäyttöön tarkoitetut kaukoputken kuvantamisjärjestelmät kärsivät. Parannettujen tekniikoiden avulla Soummer ja hänen tiiminsä pystyivät näkemään kaksi HR 8799: n heikosta sisä planeetasta, joiden isäntähden kirkkaus on noin 1/100 000 infrapunavalossa.
Soummer on suunnitellut seuraavan analysoivan vielä 400 tähteä NICMOS-arkistossa samalla tekniikalla, mikä osoittaa Hubble Space Telescope -arkiston tehokkuuden. Kukaan voi arvata, kuinka monta eksoplaneettaa on paljastettu.
Näiden uusien eksoplaneettojen löytäminen osoittaa, että vaikka HST ei enää toimisi, Hubblen tiedot elävät, ja tutkijat luottavat Hubblen paljastuksiin vuosien ajan, kun ne jatkavat pyrkimyksiään ymmärtää kosmosta.
Lähde: Hubble-avaruus teleskoopin tehtävänpäivitykset
