Ypač sunku surinkti išsamią informaciją apie egzoplanetas. Tačiau dabar komanda, kuri Kecko observatorijoje naudoja pažangiausias technologijas, žengė didelį šuolį egzoplanetų stebėjimo srityje ir aptiko vandenį 179 šviesos metų atstumu esančios planetos atmosferoje.
Saulės sistemoje yra žvaigždutė, vadinama HR 8799, ir jos planetos: HR 8799 b, c, d ir e. Sistema nutolusi nuo 179 šviesmečių Pegasus žvaigždyne. Pati žvaigždė yra 30 milijonų metų senumo pagrindinė seka. Tai pastebima dėl daugelio priežasčių, įskaitant jos nelygias žvaigždžių savybes. Bet tai buvo pastebima dėl kitos svarbios priežasties. 2008 m. Mokslininkai paskelbė, kad naudodamiesi Kecko ir Dvynių teleskopu, jie tiesiogiai stebėjo tris egzoplanetas aplink žvaigždę - HR 8799b, c ir d. Tada 2010 m. Jie paskelbė atradę ketvirtąją planetą, HR 8799 e.
Šis naujausias pranešimas grindžiamas ankstesniu darbu nuo 2008 m., O šio tyrimo astronomai naujausią pranešimą vadina „žingsniu“ link geresnių ir geresnių egzoplanetų vaizdų.
Nauji stebėjimai yra HR 8799 c, pirmą kartą pastebėti 2008 m. Tai jauna milžiniška dujų planeta, maždaug 7 kartus didesnė už Jupiterio masę, kuri aplink savo žvaigždę skrieja kas 200 metų. Šie nauji tiesioginiai vaizdiniai stebėjimai patvirtina vandens buvimą atmosferoje ir metano trūkumą.
„Tokio tipo technologijas mes būtent norime naudoti ateityje ieškodami gyvybės ženklų į Žemę panašioje planetoje.“ - Dimitri Mawet, tyrimo autorius, „Caltech“ ir JPL.
Šie nauji pastebėjimai atsiranda dėl galingo dviejų teleskopo technologijų derinio Keke'e. Pirmasis yra adaptyvioji optika. Adaptyvioji optika neutralizuoja neryškų Žemės atmosferos poveikį. Antrasis yra „Keck 2“ teleskopo spektrometras, vadinamas „Near-Infrared Cryogenic Echelle Spectrograph“ (NIRSPEC) - aukštos skiriamosios gebos spektrometras, veikiantis infraraudonųjų spindulių šviesoje.
„Tokio tipo technologijas mes būtent norime naudoti ateityje ieškodami gyvybės ženklų į Žemę panašioje planetoje. Mes dar nesame ten, bet einame į priekį “, - sako Dimitri Mawet,„ Caltech “astronomijos docentas ir JPL, kurį„ Caltech “valdo NASA, mokslininkas ir tyrimo, kuris pristatė šias išvadas, mokslininkas.
Naujos išvados buvo paskelbtos „Astronomical Journal“. Pagrindinis autorius yra Ji Wang, buvęs Caltech podoktorantas, o dabar Ohajo valstijos universiteto docentas.
Iki šiol astronomai tiesiogiai vaizdavo daugiau nei tuziną egzoplanetų. HR 8799 sistema yra pirmoji daugiaplanetinė sistema, kuriai atvaizdas padarytas tiesiogiai. Tačiau vaizdai yra tik pirmasis šio tyrimo žingsnis.
Padarius vaizdus, galima išanalizuoti jų atmosferos cheminę sudėtį. Štai kur ateina spektroskopija. Šiuo atveju svarbiausia buvo rafinuoti NIRSPEC sugebėjimai.
NIRSPEC yra „Keck 2“ teleskopo instrumentas, veikiantis infraraudonųjų spindulių L juostoje. L juosta yra infraraudonųjų spindulių rūšis, kurios bangos ilgis yra maždaug 3,5 mikrometrai, o spektro sritis - su daugybe išsamių cheminių pirštų atspaudų. „L-juosta anksčiau buvo labai pamiršta, nes dangus yra šviesesnis šiame bangos ilgyje“, - sako Mawet. „Jei būtumėte užsienietis, kurio akys nukreiptos į L juostą, pamatytumėte nepaprastai šviesų dangų. Pro šį šydą sunku pamatyti egzoplanetas. “
Derindami L juostos spektrografiją su adaptyvia optika, jie įveikė sunkumus, susijusius su stebėjimu, kuriai žvaigždei beveik paskendusi planeta. Jie sugebėjo atlikti tikslius planetos matavimus, patvirtindami vandens buvimą ir metano nebuvimą.
„Šiuo metu su Kecku jau galime sužinoti apie šių milžiniškų egzotinių planetų, kurios nėra panašios į mūsų pačių Saulės sistemos planetas, fiziką ir dinamiką“, - sako Wangas.
„Dabar esame tikresni dėl metano trūkumo šioje planetoje“, - sako Wang. „Taip gali būti dėl sumaišymo planetos atmosferoje. Metanas, kurio, kaip mes tikimės, bus ten, paviršiuje, gali būti praskiedžiamas, jei konvekcijos procesas atneš gilesnius planetos sluoksnius, kuriuose nėra metano “.
„Mawet“ komanda jau ruošiasi kitam ir naujam instrumentui Kecko observatorijoje. Jis vadinamas KPIC („Keck Planet Imager“ ir „Characterizer“). KPIC naudos adaptyviąją optiką ir spektroskopiją, tačiau dar geresniam efektui pasiekti. Naudodamiesi KPIC, astronomai galės pavaizduoti planus, kurie yra net šviesesnės ir arčiau žvaigždės, nei yra HR 8799c.
O egzoplanetų vaizdavimas ateityje yra dar šviesesnis. Ateities teleskopuose bus pritaikyta adaptyviosios optikos ir spektroskopijos technologija, kuri padėjo atvaizduoti šią planetą.
„KPIC yra tramplinas į mūsų būsimąjį trisdešimties metrų teleskopą“, - sako Mawet. „Šiuo metu mes daug mokomės iš daugybės būdų, kuriais formuojasi mūsų visatos planetos.“
- Pranešimas spaudai: „Exoplanet“ laipteliai
- Tyrimo dokumentas: Vandens aptikimas HR 8799 c atmosferoje su L juostos aukštos dispersijos spektroskopija, pritaikyta adaptyvia optika
- Vikipedijos įrašas: HR 8799
- Tyrimo dokumentas: Tiesioginis kelių planetų, apimančių žvaigždę HR 8799, vaizdavimas
- Kecko observatorija: teleskopo instrumentai
