Κάπου μέσα στην απεραντοσύνη του σύμπαντος υπάρχει πιθανώς ένας άλλος κατοικήσιμος πλανήτης. Και δεν μπορεί να είναι τόσο μακριά – αστρονομικά – από το δικό μας ηλιακό σύστημα.
Το να διακρίνουν όμως οι αστρονόμοι, το φως αυτού του πλανήτη από αυτό του αστεριού του, δεν είναι εύκολη υπόθεση. Ωστόσο, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον φυσικό Benjamin Mazin του UC Santa Barbara, ανέπτυξε ένα νέο όργανο για την ανίχνευση πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά κοντά σε αστέρια. Είναι η μεγαλύτερη και πιο προηγμένη υπεραγώγιμη κάμερα στον κόσμο. Το ερευνητικό έργο της ομάδας δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Hello DARKNESS… our new friend!
Η ομάδα, στην οποία συμμετέχει ο Dimitri Mawet του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας και ο Eugene Serabyn του εργαστηρίου Jet Propulsion στο Pasadena της Καλιφόρνιας, δημιούργησε μια συσκευή που ονομάζεται DARKNESS (DARK-Speckle Near-Infrared Energy-Resolved Superconducting Spectrophotometer). Το DARKNESS αποτελεί τον πρώτο φασματογράφο ολοκληρωμένου πεδίου (integral field spectrograph) των 10.000 pixels, που σχεδιάστηκε για να ξεπεράσει τους περιορισμούς των παραδοσιακών ανιχνευτών.
“Η λήψη μιας εικόνας ενός εξωπλανήτη είναι εξαιρετικά δύσκολη διότι το αστέρι είναι πολύ φωτεινότερο από τον πλανήτη και ο πλανήτης είναι πολύ κοντά στο αστέρι”, αναφέρει ο Mazin.
Το DARKNESS χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (National Science Foundation – NSF) και αποτελεί μια προσπάθεια να ξεπεραστούν ορισμένα από τα τεχνικά εμπόδια για την ανίχνευση πλανητών. Μπορεί να πάρει το ισοδύναμο χιλιάδων καρέ ανά δευτερόλεπτο χωρίς κανένα θόρυβο ανάγνωσης ή σκοτεινό ρεύμα (dark current) – που αποτελούν τις κυριότερες πηγές σφαλμάτων σε άλλα όργανα.
Επίσης, έχει την ικανότητα να καθορίζει το μήκος κύματος και τον χρόνο άφιξης κάθε φωτονίου. Αυτές οι πληροφορίες για το χρονικό πεδίο είναι σημαντικές για τη διάκριση ενός πλανήτη από διάσπαρτα ή διαθλασμένα φώτα που ονομάζονται στίγματα (speckles).
Ένα σημαντικό βήμα για την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων
“Αυτή η τεχνολογία θα μειώσει τα επίπεδα αντίθεσης έτσι ώστε να μπορούμε να εντοπίσουμε τους πλανήτες που είναι πιο αδύναμοι”, εξηγεί ο Mazin. «Ελπίζουμε να πλησιάσουμε το όριο θορύβου φωτονίων, το οποίο θα μας δώσει αναλογίες αντίθεσης κοντά στο 10-8, επιτρέποντάς μας να βλέπουμε πλανήτες 100 εκατομμύρια φορές λιγότερο φωτεινούς από το αστέρι τους. Σε αυτά τα επίπεδα αντίθεσης, μπορούμε να δούμε κάποιους πλανήτες στο ανακλώμενο φως, το οποίο ανοίγει ένα εντελώς νέο πεδίο πλανητών για εξερεύνηση. Το πραγματικά συναρπαστικό είναι ότι πρόκειται για ένα νέο τεχνολογικό μονοπάτι που οδηγεί στην επόμενη γενιά τηλεσκοπίων.”
Σχεδιασμένο για το 200 ιντσών τηλεσκόπιο Hale στο Παρατηρητήριο Palomar κοντά στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, το DARKNESS λειτουργεί τόσο ως επιστημονική φωτογραφική μηχανή, όσο και ως αισθητήρας εμπρόσθιου κυματισμού (focal-plane wave-front sensor), εστιάζοντας γρήγορα στο φως και έπειτα στέλνοντας ένα σήμα πίσω σε έναν ελαστικό καθρέφτη.
Αυτή η διαδικασία ‘καθαρίζει’ την ατμοσφαιρική παραμόρφωση που προκαλεί η λάμψη των αστεριών, μειώνοντας το φως του αστεριού και επιτρέποντας υψηλότερες αναλογίες αντίθεσης μεταξύ του αστεριού και του πλανήτη.
Ο στόχος των ερευνητών
Κατά το προηγούμενο έτος, η ομάδα χρησιμοποίησε το DARKNESS σε τέσσερις δοκιμές στο Palomar για να εντοπίσει και να διορθώσει τυχόν σφάλματα. Οι ερευνητές θα επιστρέψουν τον Μάιο για να λάβουν περισσότερα στοιχεία για ορισμένους πλανήτες και για να επιδείξουν την πρόοδό τους στη βελτίωση των αναλογιών αντίθεσης.
“Ελπίζουμε ότι μια μέρα θα μπορέσουμε να κατασκευάσουμε ένα όργανο για το Thirty Meter Telescope που σχεδιάζεται για το Mauna Kea στο νησί της Χαβάης ή της La Palma”, αναφέρει ο Mazin. “Με αυτό, θα είμαστε σε θέση να τραβήξουμε φωτογραφίες από τους πλανήτες στις κατοικήσιμες ζώνες κοντινών αστέρων με χαμηλή μάζα και να αναζητήσουμε ζωή στις ατμόσφαιρές τους. Αυτός είναι ο μακροπρόθεσμος στόχος μας και αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση αυτή”.
Πηγές
- news.ucsb.edu – Hello DARKNESS
- futurism.com – Lights Out: DARKNESS Camera Filters Starlight to Spot Planets
- newatlas.com – “World’s most advanced camera” cranks up the contrast to join exoplanet hunt
Εικόνα: Illustration of an exoplanet. Credit: Ricardo Ramirez
Γιώτα Ζώτου
Latest posts by Γιώτα Ζώτου (see all)
- Φωτογραφίζοντας τον ‘Ηλιο για πρώτη φορά από απόσταση αναπνοής - 16 Ιουλίου 2020
- Οι πρώτες φωτογραφίες του Ήλιου… από πολύ κοντά! - 15 Ιουλίου 2020
- Τα μαθηματικά που σώζουν ζωές - 14 Ιουλίου 2020
Αφήστε ένα σχόλιο