Wyraźniejszy obraz odległych planet dzięki dokładniejszemu obrazowaniu
Życie na Ziemi jest możliwe z wielu powodów, między innymi dlatego, że dzięki odpowiedniej odległości od Słońca woda może przyjmować postać płynną. Odległe planety, które krążą wokół swoich słońc w podobnych strefach, na których życie potencjalnie jest możliwe, od dawna rozbudzały wyobraźnię ludzi. Zaczęli oni spekulować, że na nich również rozwinęło się życie. Astronomowie za to często sprowadzali ich na ziemię. „Teza mówiąca, że do istnienia życia potrzebna jest płynna woda, opiera się głównie na obserwacjach życia na Ziemi”, mówi Pierre Baudoz, koordynator projektu Exoplanet Finder i astronom Obserwatorium paryskiego. Dodaje, że niezwykle trudno jest znaleźć egzoplanety, czyli planety krążące wokół innych gwiazd. Do tej pory wykrywanie obecności większości egzoplanet było oparte na pomiarze ruchu gwiazdy wywołanego przez tę planetę lub ściemnianiu światła podczas przechodzenia planety przed gwiazdą. „W ten sposób wykryto tysiące egzoplanet”, dodaje Baudoz. Problem polega na tym, że odbierane światło jest sumą światła emitowanego przez gwiazdę i planetę. Co więcej, światło gwiazd jest o wiele silniejsze od światła nawet największych planet. Baudoz porównuje utrwalanie obrazów tych planet do wpatrywania się w nocne niebo, będąc oślepionym przez światła samochodów. Oddzielenie tych źródeł światła umożliwi dokładniejsze zbadanie odległych egzoplanet.
Patrząc w światło
Projekt Exoplanet Finder powstał w celu udoskonalenia obecnych technik pozyskiwania obrazów. Przeprowadzenie prac badawczych było możliwe dzięki wsparciu udzielonemu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Europejski Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope, VLT z zarejestrował obrazy dziesiątek egzoplanet dzięki wykorzystaniu niezwykle zaawansowanej technologii”, wyjaśnia Baudoz. Użyto m.in. koronografów, które są instrumentami optycznymi zaprojektowanymi do odfiltrowywania światła gwiazd i przepuszczania światła planet. Technologie te umożliwiają również naukowcom badanie fizycznych i chemicznych właściwości atmosfer pozaziemskich. Za pomocą koronografów nie można jednak w pełni odfiltrować światła gwiazd, po części dlatego, że ziemskie turbulencje atmosferyczne powodują jego rozpraszanie. Baudoz i Garima Singh, która kontynuuje karierę naukową po uzyskaniu doktoratu, skupili się na opracowaniu nowych technik pozwalających sprostać temu szczególnemu wyzwaniu, korygując wady spowodowane turbulencjami atmosferycznymi.
Wyraźniejszy obraz
Korzystając ze stanowiska badawczego w Obserwatorium paryskim, naukowcy z zespołu Baudoza i Singh byli w stanie pokazać, w jaki sposób można z wysoką precyzją wykryć i wyeliminować aberracje spowodowane turbulencjami atmosferycznymi. W praktyce mogłoby to umożliwić bardzo czułym przyrządom wykrywanie egzoplanet o słabszym świetle. „To mogłoby pomóc astronomom znaleźć młode, olbrzymie planety w innych układach słonecznych”, mówi Baudoz. „Olbrzymie planety zazwyczaj składają się głównie z gazów, ale niewykluczone, że obok nich znajdują się skaliste księżyce, na których istnieje życie”. Projekt Exoplanet Finder to jeden z wielu projektów wspomagających rozwój europejskiej astronomii. „Astronomia to dziedzina, w której odkrycia dokonywane są stopniowo”, dodaje uczony. Dlatego też obecnie zespół koncentruje się na próbach wykrycia młodych, olbrzymich egzoplanet. „Celem jest dalszy rozwój i doskonalenie technologii, aż do momentu, w którym możliwe będzie zidentyfikowanie podobnych do Ziemi planet krążących wokół innych gwiazd”. Prace prowadzone w ramach tego projektu przyczynią się do rozwoju narzędzi nowej generacji, które zostaną wykorzystane w aktualnie budowanym europejskim Ekstremalnie Wielkim Teleskopie (ang. Extremely Large Telescope, ELT). Umieszczone w nim zwierciadło główne o średnicy 40 metrów umożliwi astronomom zbadanie atmosfery planet pozasłonecznych. Zakończenie budowy jest planowane na lata 2025–2026.
Słowa kluczowe
Exoplanet Finder, astronomowie, gwiazdy, światło gwiazd, egzoplanety, koronografy, ELT