17:05 2023-10-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Un nou instrument de vânătoare de planete a fost instalat pe Very Large Telescope
_ Un nou Instrumentul de vânătoare de planete a fost instalat pe Very Large Telescope
Studiile pe exoplanetă au parcurs un drum lung într-un timp scurt. Până în prezent, 5.523 de exoplanete au fost confirmate în 4.117 sisteme, alți 9.867 de candidați care așteaptă confirmarea. Cu toate aceste planete disponibile pentru studiu, cercetătorii de exoplanete și-au mutat atenția de la detectare la caracterizare, adică, căutând semne potențiale de viață și activitate biologică (biosemnături).
Unele descoperiri majore sunt așteptate în următorii ani, mulțumită parțial observatoarelor de generație următoare precum telescopul spațial roman James Webb și Nancy Grace de la NASA și misiunea PLAnetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) a ESA.
Mai multe terenuri. Facilitățile bazate pe bază vor fi, de asemenea, vitale pentru caracterizarea exoplanetelor, cum ar fi Telescopul Extrem de Mare (ELT), Telescopul Giant Magellan (GMT) și Telescopul de treizeci de metri (TMT). Dar există și observatoare existente care ar putea fi modernizate pentru a efectua cercetări vitale asupra exoplanetelor.
Această idee a fost explorată într-o lucrare recentă de o echipă internațională de astronomi, care a prezentat primele rezultate luminoase ale Imaginii de înaltă rezoluție. și Spectroscopy of Exoplanets (HiRISE) instalat recent pe Very Large Telescope (VLT) al ESO – a nu fi confundat cu camera High-Resolution Imaging Science Experiment de pe Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) al NASA.
Studiul a fost condus de dr. Arthur Vigan, cercetător permanent la Centre Nationale Reserches Scientifique cu sediul la Laboratoire d'Astrophysique de Marseille. Lui i s-au alăturat cercetători de la Observatorul European de Sud (ESO), Institutul Național de Astrofizică (INAF), Academia Sinica, Ecole Normale Supérieure, Institutul UH pentru Astronomie, Institutul de Știință al Telescopului Spațial (STScI) și mai multe universități. si laboratoare. O pretipărire a lucrării lor a apărut recent online și este revizuită pentru publicare de către revista Astronomy & Astrophysics.
Cercetarea exoplanetă a trecut în caracterizare datorită îmbunătățirilor aduse instrumentării și învățării automate. Cu un eșantion atât de mare de planete, oamenii de știință caracterizează acum atmosferele planetelor individuale și pot trage concluzii statistice pe eșantioane mari. Aceste îmbunătățiri conduc, de asemenea, la o tranziție în ceea ce privește metodele, în care exoplanetele sunt studiate folosind imagini directe mai mult ca niciodată. Această metodă constă în detectarea exoplanetelor prin imagistica luminii reflectate de atmosferele și suprafețele lor.
Acest lucru este în contrast cu metodele indirecte precum fotometria de tranzit sau spectroscopia Doppler (denumită în continuare metoda tranzitului și metoda vitezei radiale), care au a fost responsabil pentru majoritatea detectărilor și confirmărilor de exoplanete de până acum. Un beneficiu major al imaginilor directe este că astronomii pot examina lumina reflectată folosind spectrometre pentru a determina compoziția chimică a atmosferei unei exoplanete. Dr. Vigan a spus prin e-mail:
„Detecția acestor obiecte și măsurarea spectrelor precise este încă destul de dificilă, deoarece acestea se află de obicei la o distanță unghiulară extrem de mică față de steaua gazdă și cu o diferență uriașă de luminozitate. analogia este aceea de a încerca să imaginezi o lumânare situată la 1 m de un far când observi de la 700 km distanță!În domeniul imaginii directe, combinația imaginilor cu contrast ridicat, care permite detectarea acestor planete, cu spectroscopia de rezoluție este un subiect foarte fierbinte în acest moment. Acesta este exact ceea ce permite HiRISE pe VLT.”
Instrumentul HiRISE este conceput pentru a caracteriza planetele gigantice extrasolare (EGP) în banda infraroșu H, o fereastră de transmisie atmosferică pe care o folosesc astronomii pentru a măsura absorbția de către vaporii de apă, activitatea vulcanică și alte fenomene atmosferice. Acesta combină imaginea Spectro-Polarimetric High-Const Exoplanet REsearch (SPHERE) cu spectrograful CRyogenic de înaltă rezoluție cu infraroșu Echelle Spectrograph (CRIRES) de înaltă rezoluție actualizat recent, folosind fibre optice monomod. Adăugarea acestui instrument va îmbunătăți considerabil capacitățile de imagistică ale VLT, care sunt în prezent limitate în ceea ce privește rezoluția spectrală față de alte observatoare.
Acesta este în special cazul pentru SPHERE, a spus dr. Vigan, care este dedicat pentru a găsi exoplanete prin imagini directe, dar are o rezoluție maximă de doar ~70. „Alte instrumente precum SINFONI (pensionar) sau acum ERIS oferă rezoluții mai mari, dar nu sunt cu adevărat optimizate pentru imagistica exoplanetă, iar GRAVITY a oferit rezultate excelente cu interferometrie, dar, cu excepția câtorva cazuri, este limitată la o rezoluție de câteva. o sută”, a spus el. „În contrast, HiRISE permite o rezoluție de 100.000! Acest lucru deschide ușa către o caracterizare spectrală mult mai detaliată și la măsurarea parametrilor dinamici, cum ar fi viteza cu care aceste planete orbitează în jurul stelei lor și cât de repede se rotesc.”
< Pe lângă caracterizarea atmosferică, aceste măsurători îi vor ajuta pe astronomi să investigheze formarea, compoziția și evoluția EGP, abordând unele mistere semnificative și ajutând astronomii să-și perfecționeze modelele pentru formarea sistemului solar. Pe baza primei lumini colectate folosind noul instrument HiRISE, echipa a demonstrat cum încorporarea sa în VLT a dus la îmbunătățirea astrometriei, stabilității temporale, aberațiilor optice și transmisiei. Mai mult decât atât, lucrarea lor demonstrează modul în care instrumentele și observatoarele existente pot fi modernizate pentru a oferi imagini cu contrast ridicat sau spectroscopie cu dispersie mare prin cuplarea lor folosind fibre optice.Acest lucru oferă o alternativă rentabilă pentru crearea de instalații complet noi. de la zero, ceea ce este cazul cu ELT, GMT și TMT. După cum au demonstrat aceste exemple, crearea de noi amenajări este costisitoare, supusă întârzierilor și poate genera controverse atunci când este vorba despre locul în care sunt construite instalațiile (ecosisteme sensibile, medii protejate, teren indigen, etc.). După cum a explicat dr. Vigan:
„Proiectarea, fabricarea, testarea și instalarea unui instrument nou-nouț pe un telescop mare de la sol este atât lungă, cât și costisitoare: 10 ani și ~20 de milioane de euro (inclusiv 10 milioane de euro). în hardware) pentru instrumentul SPHERE de pe VLT. Acest lucru este chiar și fără a ține cont de faptul că aveți nevoie de o focalizare disponibilă pe telescop pentru noul instrument. Avantajul cuplării instrumentelor existente este că puteți merge mult mai rapid și mult mai ieftin în timp ce încă făcând un instrument grozav care beneficiază de pe urma celor existente.”
În cazul HiRISE, a adăugat el, a fost nevoie de aproximativ cinci ani de dezvoltare și a costat aproximativ 1 milion EUR (1,16 milioane USD), inclusiv 200.000 EUR de plată pentru costurile hardware și forței de muncă. În schimb, Observatorul European de Sud a situat costul construirii ELT la 1,5 miliarde USD în 2020 (1,42 miliarde EUR). Asta după ce ESO a aprobat o creștere a bugetului de 10%, iar instalația nu va fi finalizată încă câțiva ani. Între timp, dr. Vigan și ESO speră să înceapă observațiile cu VLT-ul îmbunătățit până în noiembrie, care va servi drept reper pentru alte observatoare:
„Sperăm că HiRISE va deschide calea pentru instrumentele viitoare, de exemplu pentru telescoapele extrem de mari (ELT). Am învățat multe în timp ce proiectăm instrumentul și acum vom investiga limitele acestuia. ELT-ul european construit de ESO va avea la un moment dat un instrument de imagistică exoplanetă care vizează detectarea analogilor Pământului în jurul stelelor din apropiere. Este deja prevăzut că instrumentul va include un mod de spectroscopie de înaltă rezoluție pentru a ajuta la îmbunătățirea detectării. Tot ce am făcut și am învățat cu HiRISE va fi un punct de plecare excelent.”
Comentarii:
Adauga Comentariu