Первые наблюдения с ESPRESSO — «охотником за планетами» нового поколения

Успешно выполнены первые наблюдения с новым эшелле-спектрографом ESPRESSO (The Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), предназначенным для поиска небольших каменных экзопланет. Приемник ESPRESSO, установленный на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в Чили, будет отличаться неслыханной точностью регистрации малейших изменений в спектрах звезд, что и позволит ему находить новые экзопланеты. С этим инструментом впервые будет реализован режим совместной работы всех четырех основных телескопов комплекса VLT, который таким образом станет эквивалентным одиночному 16-метровому телескопу.

На Очень Большом Телескопе ESO в обсерватории Параналь в северном Чили выполнены первые наблюдения с приемником ESPRESSO [1]. Этот эшелле-спектрограф третьего поколения пришел на смену в высшей степени эффективному инструменту HARPS, работающему в обсерватории Ла Силья. Если HARPS способен измерять лучевую скорость звезды с точностью около одного метра в секунду, то ESPRESSO, благодаря техническим усовершенствованиям и установке на телескопе гораздо большего размера, должен достичь точности всего в несколько сантиметров в секунду.

Научный руководитель проекта ESPRESSO, Франческо Пепе (Francesco Pepe) из Женевского университета в Швейцарии, так объясняет значение нового прибора: “Его успех – это результат работы большого коллектива на протяжении более десятилетия. ESPRESSO – не просто продукт эволюции наших прежних инструментов, таких, как HARPS, а результат трансформации, которая привела к кардинальному повышению разрешения и точности измерений. И в отличие от прежних приемников новый спектрограф сможет использовать всю светособирающую мощь VLT — все четыре основных восьмиметровых «юнита», составляющих комплекс VLT, будут работать одновременно как эквивалент телескопа с 16-метровым зеркалом. ESPRESSO еще по крайней мере лет десять останется непревзойденным инструментом — и я с нетерпением жду открытия нашей первой каменной планеты!”

ESPRESSO способен регистрировать мельчайшие изменения в спектрах звезд, обусловленные движением планет. На этом основан метод лучевых скоростей: тяготение планеты влияет на материнскую звезду, заставляя ее периодически смещаться вслед за планетой. Чем меньше масса планеты, тем меньше эти смещения, и поэтому, чтобы можно было регистрировать маленькие каменные планеты, на которых возможна жизнь, приемник должен иметь огромную точность измерений. Предполагается, что этим методом ESPRESSO сможет зарегистрировать более легкие планеты, чем те, которые известны на сегодняшний день [2].

В программу тестовых наблюдений были включены звезды и некоторые из известных планетных систем. Сравнение с данными, полученными ранее со спектрографом HARPS, показали, что ESPRESSO может получать результаты такого же качества за значительно меньшее время экспозиции.

Член исследовательской группы, специалист по инструментальным вопросам Гаспаре Ло Курто (Gaspare Lo Curto) из ESO в восторге: “То, что ESPRESSO появился здесь на Паранале– огромное достижение международного консорциума, в которое внесли вклад многие рабочие группы в ESO: инженеры, астрономы, администраторы. На телескоп установлен не только сам спектрограф, но и сложнейшая оптическая система, сводящая световые пучки от всех четырех телескопов VLT.”

Хотя главной задачей ESPRESSO является выведение «охоты за планетами» на качественно новый уровень поиска и измерения характеристик маломассивных планет и их атмосфер, у приемника есть и много других возможных применений. Например, он станет самым мощным инструментом в мире для ответа на вопрос, изменились ли основные физические постоянные во времен ранней Вселенной. Их малые вариации предсказываются некоторыми фундаментальными физическими теориями, но убедительного их экспериментального подтверждения так никогда и не было получено.

Когда в строй войдет Чрезвычайно Большой Телескоп ESO, его приемник HIRES, который сейчас разрабатывается, сможет регистрировать методом лучевых скоростей экзопланеты еще меньших размеров, вплоть до планет размера Земли.

Примечания

[1] Приемник ESPRESSO разработан и построен консорциумом, в который входят: астрономическая обсерватория Женевского университета и Бернского университета, Швейцария; INAF–астрономическая обсерватория Триеста и INAF–астрономическая обсерватория Брера, Италия; Астрофизический институт на Канарах, Испания; Институт астрофизики и космических исследований университетов Порто и Лиссабона в Португалии; ESO. Соруководителями этой работы являются Франческо Пепе из Женевского университета в Швейцарии, Стефано Кристиани (Stefano Cristiani) из INAF–астрономической обсерватории Триеста в Италии, Рафаэль Реболо (Rafael Rebolo) (IAC, Тенерифе, Испания) и Нуньо Сантос из Института астрофизики и космических исследований университета Порто в Португалии.

[2] Метод лучевых скоростей позволяет астрономам измерить массу и параметры орбиты планеты. Сочетание его с другими методами, такими, как метод транзитов, дает возможность получить больше информации — например, узнать размеры и плотность экзопланеты. Этим путем проходит охота за экзопланетами в рамках кампании «Обозрение транзитов нового поколения» (Next-Generation Transit Survey: NGTS) в обсерватории ESO на горе Параналь.

Источник: www.eso.org