20.12.2013 | Наука

Астрофизики построили телескоп, способный отличить свет экзопланет от света звезд

Объединив две передовые астрономические методики, исследователи научились дифференцировать видимое излучение, исходящее от двух близко расположенных звёзд.

Таков результат работы специалистов из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) и Института SETI и их международных партнёров. Несложные дополнения делают эту технологию эффективной для поиска экзопланет: порой свет от яркой звезды делает все близлежащие объекты трудноразличимыми, а в "слепой" зоне могут находиться очень важные для науки небесные тела.

Источником вдохновения для учёных послужила расположенная в 43 световых годах от Земли в созвездии Возничего двойная звезда — система из двух светил, затянутых в общее гравитационное поле и обращающихся друг вокруг друга. Этот объект с Земли кажется одной яркой звездой, однако на самом деле это не так. Два светила находятся на очень небольшом расстоянии, эквивалентном расстоянию между орбитами Венеры и Солнца. Поэтому для астрономов невероятно трудно определить, какая часть излучения испущена какой звездой.

Для решения этой проблемы учёные использовали самые передовые технологии. В 2010 году на трёхметровый телескоп Shane, расположенный в обсерватории Калифорнийского университета, прикрепили прототип телескопа FIRST (Fibered Imager foR Single Telescope). Теперь же обновлённую версию телескопа FIRST объединили с восьмиметровым Subaru на Гавайях.

"Соединение данных телескопов Subaru и FIRST даёт нам надежду на то, что однажды мы сумеем разглядеть экзопланеты и космический мусор, обращающиеся вокруг ярких массивных звёзд класса М, которые представляют особый интерес для охотников на экзопланеты", — говорит Франк Марчис (Franck Marchis), астроном из Института SETI и соавтор нового исследования.

Телескоп FIRST оснащён мощным интерферометром и адаптивной оптикой. Базовые телескопы Shane и Subaru также обладают адаптивной оптикой. Ей помогает лазерная система, которая подстраивает оптику таким образом, чтобы можно было игнорировать турбулентные потоки в атмосфере Земли, искажающие изображения.

Создание контраста между ярким светом звезды и блёклыми отблесками экзопланет происходит за счёт функционирования ультратонких оптических волокон, подсоединённых к задним зеркалам телескопов в 18 различных точках. Это частный случай метода интерферометрии: свет собирается в различных частях зеркала и интерферирует сам с собой, благодаря чему получаются изображения в высоком разрешении. Телескоп FIRST также собирает спектроскопические данные, благодаря которым можно определять химический состав светил и, вероятно, даже изучаемых экзопланет.

Потенциальная мощность всей системы огромна: такие телескопы смогут различать состав космического мусора, обращающегося вокруг красных гигантов в далёких галактиках. Однако приборы нуждаются в определённых доработках, прежде чем можно будет использовать их для изучения экзопланет.

В настоящее время система способна различать объекты, яркость которых различается в 50-100 раз. Этого достаточно для таких объектов, как двойные звёзды, но для изучения горячих юпитеров, кото-рые в 10-100 тысяч раз тусклее своих светил, потребуется большая мощность.

Как пишут исследователи в пресс-релизе, выход из ситуации простой: к зеркалам телескопов просто нужно прикрепить больше оптических волокон, которые обеспечат нужную степень контрастности. О проделанной работе и своих планах астрономы сообщили в своей статье, которая принята к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics.

По публикациям UkrNet