Первые наблюдения с «охотником за планетами», новым инструментом ExTrA на Ла Силья (4K UHD)

Первые наблюдения с «охотником за планетами» ExTrA на Ла Силья

В обсерватории ESO Ла Силья успешно прошли испытания нового национального астрономического инструмента. При помощи системы телескопов ExTrA будут проводиться поиски и исследования землеподобных планет у близлежащих красных карликовых звезд. Новаторская схема телескопов ExTrA позволяет значительно повысить чувствительность таких наблюдений. У астрономов появился новый мощный инструмент для поиска потенциально обитаемых миров.

Выполнены успешные первые наблюдения с только что появившимся в обсерватории ESO Ла Силья на севере Чили инструментом ExTrA (Exoplanets in Transits and their Atmospheres), предназначенным для исследований экзопланет и их атмосфер методом транзитов. Система ExTrA специально спроектирована для поиска планет вокруг близких к нам красных карликов и для исследования свойств этих планет. ExTrA – национальный проект Франции, финансируемый Европейским советом по научным исследованиям (European Research Council) и Национальным агентством по научным исследованиям Франции (Agence National de la Recherche). Телескопы ExTrA будут управляться дистанционно из Гренобля (Франция).

Комплекс ExTrA состоит из трех 0.6-метровых телескопов для регистрации и изучения экзопланет [1]. Они будут регулярно отслеживать световые потоки от большого числа красных карликовых звезд и регистрировать незначительные падения их блеска, которые могут быть обусловлены прохождением — транзитом — планеты между звездой и лучом зрения телескопа.

“Наши телескопы решено установить на Ла Силья из-за великолепного качества атмосферы и условий наблюдений в этом месте”, — говорит научный руководитель проекта Ксавье Бонфи (Xavier Bonfils). “Мы наблюдаем в ближнем инфракрасном диапазоне, а эти лучи очень легко поглощаются земной атмосферой. Поэтому нам требуются как можно более сухой воздух и как можно более темное небо. Ла Силья идеально соответствует этим требованиям.”

Метод транзитов подразумевает сравнение блеска исследуемых звезд с блеском опорных, стандартных звезд – только так можно заметить очень малые колебания потока. Однако, при наблюдениях с земной поверхности трудно добиться точности измерений, достаточной для регистрации транзитов небольших планет, к числу которых относится Земля и ее двойники в других планетных системах [2]. В инструменте ExTrA применен новый подход, в рамках которого используется информация о яркости звезд в различных цветах, что позволяет преодолеть эти ограничения.

Три телескопа комплекса ExTra собирают свет от исследуемой звезды и четырех звезд сравнения, и по оптоволоконным каналам направляют его в мультиобъектный спектрограф. Новаторская идея дополнения традиционной фотометрии спектроскопической информацией и помогает ослабить деструктивное влияние земной атмосферы, а также помех, вносимых самим инструментом и приемниками. В результате точность измерений существенно повышается.

В ходе транзита планета задерживает тем большую долю света звезды, чем меньше сама звезда. Поэтому система ExTrA в основном нацелена на близкие к Солнцу маленькие и довольно яркие звезды, относящиеся к классу M-карликов. Предполагается, что у таких звезд, которых в Млечном Пути великое множество, имеется много землеподобных планет, и именно на такие звезды в первую очередь ориентированы исследования астрономов, ищущих потенциально пригодные для жизни планеты. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра, у которой недавно обнаружена планета земной массы, тоже является M-карликом.

Регистрация этих прежде недоступных обнаружению миров – лишь одна из двух ключевых задач инструмента ExTrA. Его телескопы будут также детально исследовать найденные планеты, их физические параметры и химический состав, чтобы установить, насколько они могут быть похожими на Землю.

“С комплексом ExTrA мы можем заняться самыми фундаментальными вопросами, касающимися планет в нашей Галактике. Мы надеемся выяснить, насколько распространенными являются эти планеты, как устроены системы с большим количеством планет и как они формируются”, — добавляет член исследовательской группы Хосе-Мануэль Альменара (Jose-Manuel Almenara).

Бонфи смотрит в будущее с оптимизмом: “С новым поколением телескопов, таких, как Чрезвычайно Большой Телескоп ESO, мы, возможно, сможем изучать атмосферы экзопланет, которые будут найдены инструментом ExTra, и попытаемся выяснить, насколько эти миры могут быть благоприятны для существования жизни в известной нам форме. Исследования экзопланет превращают то, что раньше было предметом фантастики, в научные факты”.

Примечания

[1] Телескопы комплекса и их монтировки поставлены компанией Astrosysteme Austria, их куполы – немецкой фирмой ScopeDome, инфракрасная камера изготовлена американской компанией Princeton Instruments, а матричный детектор к ней – бельгийской Xenics. Более полную информацию об инструменте можно найти здесь.

[2] Этот подход, известный как дифференциальная фотометрия, состоит в попеременном наблюдении исследуемой звезды и находящейся поблизости от нее стандартной. Вычитая измеренное по наблюдениям стандарта влияние земной атмосферы, можно увеличить точность наблюдений основной звезды. Однако в данном случае падения блеска, вызванные прохождением планеты земного размера по диску звезды, столь малы, что эта методика не всегда достаточно чувствительна.

Источник: www.eso.org