זה פשוט ריצוף צהוב בוהק בשדה מנומר של כחול, אבל התמונה הזו של הכוכב המרוחק 51 ארידאני ב כוללת את האסטרונומים בגלל זה בדיוק זה: תמונה. השקפה זו הושקה השבוע על ידי כוכב הלכת תאומים תאומים, ומאפשר לנו להביט ישירות אל עולם צעיר דמוי צדק שנמצא במרחק של כמאה שנות אור משם.
תוכן קשור
- כוכב מת גרוס גוף סלעי מציע תצוגה מקדימה של גורל כדור הארץ
- אפשר לראות Exoplanets ללא ציוד Schmancy
- גליזה 581 גרם, האקסופלאנאט הראשון שנמצא שיכול היה לארח את חייו, לא קיים למעשה
למרות אינספור הודעות על Exoplanets חדשים ואקזוטיים, כולל רבים שלכאורה נראים הרבה כמו כדור הארץ, רובם הגדול של העולמות שנמצאו מעבר למערכת השמש שלנו התגלו רק באמצעים עקיפים. כל רעיונות הנוגעים לאווירה, משטחי היכולת שלהם לתמוך בחיים הם, לעת עתה, ספקולציות משכילות.
ברוס מקינטוש מאוניברסיטת סטנפורד ועמיתיו מקווים לשנות את כל זה. הם דוחפים את גבולות הצילום הפלנטרי עם ה- Gemini Planet Imager (GPI), מכשיר שהותקן בשנת 2013 בטלסקופ ג'מיני דרום בצ'ילה. למעשה ראיית האור מכוכב לכת מאפשרת למדענים להקניט רמזים כימיים להרכבו וטמפרטורתו, ועוזרת לצייר תמונה ברורה יותר של העולם הזר.
"הדמיה ישירה היא באמת טכניקת העתיד", אומר מחבר המחקר סשה הינקלי, אסטרונום מאוניברסיטת אקסטר. "כדי להבין כיצד נראות האטמוספירות האלה, אתה זקוק לספקטרוסקופיה, והדמיה ישירה מתאימה לזה."
בדרך כלל מצויים Exoplanets באחת משתי דרכים. כאשר כוכב הלכת נע על פני הכוכב המארח שלו כפי שנראה מכדור הארץ, הוא משנה מעט את אור הכוכבים הנכנס - זה נקרא מעבר. לחלופין, שיטת המהירות הרדיאלית מחפשת כוכב שמתנדנד מעט בתגובה למשיכת כוכב לכת. עדויות עקיפות כאלה מהוות את רוב כמעט 2, 000 האקסופלאנטים המאושרים שנמצאו עד כה.
רק כתריסר exoplanets נצפו בתמונות, וכל אלה הם עולמות גזים גדולים מאוד שרחוקים מכוכביהם. לדוגמה, בן הלוויה הפלנטרי ל GU Piscium, שהתגלה בשנת 2014, הוא פי 13 עד 13 ממסת יופיטר פי 2, 000 מהכוכב שלו מכדור הארץ מהשמש, לוקח 163, 000 שנים להשלים מסלול. בינתיים, העולם השנוי במחלוקת Fomalhaut b נמצא על מסלול אליפטי במיוחד שלוקח אותו מ -4.5 מיליארד מיילים מכוכבו לכדי 27 מיליארד מיילים החוצה.
הכוכב GU Piscium וכוכב הלכת שלו, GU Psc b, כפי שנראה בתמונה משולבת תוך שימוש בנתונים אינפרא אדום ונראה לעין מטלסקופ תאומים דרום ומטלסקופ קנדה-צרפת-הוואי. (מצפה מזל תאומים) ה- GPI תוכנן לראות כוכבי לכת שהם קטנים יותר וקרובים יותר לכוכביהם. היא משתמשת באופטיקה אדפטיבית, בה מנועים זעירים משנים את פני מראה הטלסקופ עד אלף פעם בשנייה. השינויים בצורתם מפצים על טשטוש שקורה כאשר אור מחפצים רחוקים עובר באטמוספירה של כדור הארץ, ומסייע לו לאתר יעדים קטנים יותר. המכשיר כולל גם סעיף, מכשיר החוסם את אורו של כוכב כדי להקל על רואים כוכבי לכת קרובים.
במקרה זה, GPI התבוננה בכוכב 51 ארידאני והצליחה לראות כוכב לכת המסתובב בערך 13 יחידות אסטרונומיות, יותר מפי שניים מהמרחק בין יופיטר לשמש שלנו. טמפרטורת פני השטח של כוכב הלכת היא בערך 800 מעלות פרנהייט. חם כל כך מכיוון שמערכת הכוכבים בת 20 מיליון שנה בלבד, וכוכב הלכת עדיין זוהר מחום היווצרות. הצוות יכול היה גם לראות שהאווירה שלו היא בעיקר מתאן, בדיוק כמו זו של צדק.
לימוד תמונות של עולמות כמו 51 ארידאני ב 'יכול לעזור לפתור תעלומות של היווצרות כדור הארץ, מציין מקינטוש. "בגיל 20 מיליון שנה זה עדיין 'זוכר' את התהליך", הוא אומר. שאלה אחת גדולה היא האם כוכבי לכת בגודל יופיטר מצטברים במהירות - בסדר גודל של אלפי שנים - או אם מדובר בתהליך איטי ויציב יותר של מיליונים או עשרות מיליוני שנים. מכיוון שיופיטר כה גדול ומשתמש במסה רבה כל כך, להבין כיצד הוא התגלה וכמה זה אופייני יכול להשפיע על דגמים של צורות אחרות של כוכבי לכת.
בעוד שדימות ישירה יכולה לתת תחושה של גודל, היא אינה טובה באותה מידה לשפוט את המסה של כוכב לכת, והיא עדיין לא יכולה לפתור שום דבר שקטן בהרבה מהצדק שלנו אלא אם הכוכב אפל יחסית והכוכב בהיר בצורה יוצאת דופן. "זה לא יביא לך כוכבי לכת סוערים", אומר מקינטוש. "זה לדור הבא [של טלסקופים]."
בינתיים, GPI וכלי קשור, המחקר Spopro-Polarimetric Contrast Exoplanet Contrast (SPHERE) בטלסקופ Very Large בצ'ילה, מחדשים את הטכניקה ומחפשים עולמות חדשים נוספים שמוכנים לקירוביהם.
בעוד ש- GPI רואה רק באינפרא אדום, SPHERE גם תסתכל על הכוכבים הסמוכים כדי לראות אם היא יכולה לפתור כוכבי לכת באור נראה, אומר ג'וליאן גירארד, אסטרונום צוות הפעילות ב- VLT. היא לא תוכל לראות כדור הארץ אחר - זה ככל הנראה משרה עבור טלסקופ חלל - אבל זה יוכיח כי פתרון כוכבי לכת כזה אפשרי, במיוחד מכיוון שטכנולוגיות עתידיות משיגות ניגודיות טובה יותר לאור שמגיע לגלאי הטלסקופים, אומר ג'רארד. .
עם זאת, הינקלי חושב שיש סיכוי טוב שטלסקופ מהדור הבא על הקרקע עשוי להיות הראשון שצילם תמונה של כוכב לכת סלעי. "הטלסקופים הגדולים מאוד שמגיעים לרשת בעוד עשר שנים בערך, מעמד 30 ו -40 מטר, עשויים לעשות את זה", הוא אומר.
ההגעה לשלב זה עשויה להיות תלויה בשיפורים באופטיקה האדפטיבית, אך משמעות הדבר עשויה להתמקד גם בפיסקה ולשיפור היכולת לחסום את האור של הכוכב, אומר בן מונטט, דוקטורט. מועמד במרכז לאסטרופיסיקה בהרווארד. "האתגר אינו מצלם את הדבר הקלוש, אלא חוסם את הדבר הבהיר ליד", הוא אומר.
מכיוון שהשיפורים הצפויים האלה מגיעים לרשת, מערכת כוכבים סמוכה כמו טאו סטי, הדומה לשמש שלנו ורק 11 שנות אור משם, תהיה מועמדת טובה להציץ. "זה אחד הדברים הראשונים שהייתי מפנה אלי את הטלסקופ שלי", אומר הינקלי.
