Kunde en amatörastronom knäppa en bild av en exoplanet?

Pin
Send
Share
Send

Använder du deras teleskop i trädgården, idag? Nej; men denna bild av tre exoplaneter krävde bara 1,5 meter (diameter; 60 tum) av en teleskopspegel, inte väldigt större än den största trädgårdsomfånget.

Dessa speciella exoplaneter kretsar runt stjärnan HR 8799 och har avbildats direkt tidigare av ett av de 10 meter (33 fot) Keck-teleskopna och 8,0 meter (26 fot) Gemini North Observatory, båda på Mauna Kea på Hawaii ; de är bland de första som är så avbildade, som rapporterats av Space Magazine i november 2008 First Image of Another Multi-Planet Solar System.

Så hur hanterade Gene Serabyn och kollegor knepet med att ta bilden ovan, med bara en del på 1,5 meter (4,9 fot) av den berömda Hale-teleskopets 200-tum (5,1 meter) spegel?

De gjorde det genom att arbeta i det närmaste infraröda, och genom att kombinera två tekniker - adaptiv optik och en krigsavsnitt - för att minimera bländningen från stjärnan och avslöja den svaga glöd från de mycket svagare planeterna.

"Vår teknik kan användas på större markbaserade teleskoper för att avbilda planeter som är mycket närmare deras stjärnor, eller den kan användas på små rymdteleskop för att hitta möjliga jordliknande världar nära ljusa stjärnor," sade Gene Serabyn, som är en astrofysiker på JPL och besöksmedicin i fysik vid California Institute of Technology i Pasadena.

De tre planeterna, kallad HR8799b, c och d, tros vara gasjättar som liknar Jupiter, men mer massiva. De kretsar runt sin värdstjärna på ungefär 24, 38 och 68 gånger avståndet mellan vår jord respektive solen (Jupiter bor ungefär fem gånger jorden-solavståndet). Det är möjligt att steniga världar som Jorden cirklar närmare planeternas hem, men med nuvarande teknik skulle de vara omöjliga att se under stjärnens bländning.

Stjärnan HR 8799 är lite mer massiv än vår sol och mycket yngre på cirka 60 miljoner år, jämfört med vår sols ungefär 4,6 miljarder år. Det är 120 ljusår bort i stjärnbilden Pegasus. Denna stjärns planetsystem är fortfarande aktivt, med kroppar som kraschar ihop och sparkar upp damm, som nyligen upptäcktes av NASA: s Spitzer Space Telescope. Som en nybakad paj ur ugnen är planeterna fortfarande varma från sin bildning och avger tillräckligt med infraröd strålning för att teleskop kan upptäcka.

För att ta en bild av HR 8799: s planeter använde Serabyn och hans kolleger först en metod som kallas adaptiv optik för att minska mängden atmosfärisk suddighet eller för att ta bort stjärnens ”glimt”. För dessa observationer optimerades tekniken genom att endast en liten del av teleskopet användes. När glimten togs bort blockerades ljuset från stjärnan med hjälp av teamets koronograf, ett instrument som selektivt maskerar ut stjärnan. En roman "virvel coronagraph", uppfann av teammedlem Dimitri Mawet från JPL, användes för detta steg. Det slutliga resultatet var en bild som visar ljuset från tre planeter.

Medan adaptiv optik används på bara ett fåtal amatörers teleskop (och en relativt enkel typ på det) kommer tekniken troligen att bli allmänt tillgänglig för amatörer under de närmaste åren. Dock kan det hända att det finns lite längre tid på virvel.

"Tricket är att undertrycka stjärnljuset utan att undertrycka planetljuset," sade Serabyn.

Tekniken kan användas för att avbilda utrymmet som ligger bara några bågsekunder från en stjärna. Detta är lika nära stjärnan som uppnås av Gemini och Keck - teleskop som är ungefär fem respektive sju gånger större.

Att hålla teleskop små är avgörande för rymduppdrag. "Detta är den typ av teknik som kan låta oss föreställa oss andra jordar," sade Wesley Traub, huvudforskaren för NASA: s Exoplanet Exploration Program på JPL. "Vi är på väg mot att få en bild av en annan ljusblå prick i rymden."

Källor: JPL, Nature, Astrophysics Journal (förtryck är arXiv: 0912.2287)

Pin
Send
Share
Send