När loppet rasar upp för att hitta jordliknande planeter runt andra stjärnor, är lasrar ett genomförbart alternativ.
Det enligt forskare vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts, som har skapat en "astro-kam", ett slags kalibreringsverktyg baserat på våglängder för ljus, för att ta upp små variationer i en stjärns rörelse orsakad av kretslopp planeter.
I de flesta fall kan extrasolära planeter inte ses direkt - den närliggande stjärnans bländning är för stor - men deras inflytande kan urskiljas genom spektroskopi, som analyserar energispektrumet i ljuset som kommer från stjärnan. Spektroskopi avslöjar inte bara atomerna i stjärnan (varje element avger ljus med en viss karakteristisk frekvens), det kan också säga forskare hur snabbt stjärnan rör sig bort eller mot jorden, med tillstånd av Doppler-effekten, som uppstår närhelst en vågkälla är själv i rörelse. Genom att registrera förändringen i frekvensen på vågorna som kommer från eller studsar av ett objekt, kan forskare härleda objektets hastighet.
Även om planeten kan väga miljoner gånger mindre än stjärnan, kommer stjärnan att ryckas runt en liten mängd på grund av tyngdkraftsinteraktionen mellan stjärna och planet. Denna ryckande rörelse får stjärnan att röra sig mot eller bort från jorden något på ett sätt som beror på planetens massa och dess närhet till stjärnan. Ju bättre spektroskopi som används i hela denna process, desto bättre blir identifieringen av planeten i första hand och desto bättre blir bestämningen av planetära egenskaper.
Just nu kan spektroskopitekniker bestämma stjärnrörelser inom några meter per sekund. I tester kan Harvard-forskarna nu beräkna stjärnhastighetsförskjutningar på mindre än 1 m (3,28 fot) per sekund, vilket gör att de mer exakt kan fastställa planetens plats.
Smithsonian-forskaren David Phillips säger att han och hans kollegor förväntar sig att uppnå ännu högre hastighetsupplösning, som när den tillämpas på aktiviteterna hos stora teleskoper som för närvarande är under uppbyggnad, skulle öppna nya möjligheter inom astronomi och astrofysik, inklusive enklare upptäckt av fler jordliknande planeter .
Med detta nya tillvägagångssätt uppnår Harvard-astronomer sin stora förbättring med hjälp av en frekvenskam som bas för astro-kammen. Ett speciellt lasersystem används för att avge ljus inte vid en enda energi utan en serie av energier (eller frekvenser), jämnt fördelade över ett brett värdevärde. En tomt med dessa snävt begränsade energikomponenter skulle se ut som en kammas tänder, därmed namnet frekvens kam. Energin från dessa kamliknande laserpulser är så känd att de kan användas för att kalibrera ljusets energi från den avlägsna stjärnan. I själva verket skärper frekvensen av kammetoden spektroskopiprocessen. Den resulterande astro-kammen bör möjliggöra en ytterligare utvidgning av extrasolär planetär detektion.
Astro-comb-metoden har testats på ett medelstort teleskop i Arizona och kommer snart att installeras på det mycket större William Herschel-teleskopet, som ligger på en bergstopp på Kanarieöarna.
Preliminära resultat från den nya tekniken publicerades i 3 april 2008-numret av Natur. Harvard-gruppen kommer att presentera de senaste resultaten från 2009-konferensen om lasrar och elektrooptik / International Quantum Electronics Conference, 31 maj till 5 juni i Baltimore.
Källa: Eurekalert
