Vaizdo kreditas: ESA
Astronomai iš Teksaso universiteto Austine mano, kad jie suprato nebrangų būdą ieškoti ekstrasoliarių planetų. Nors procesas greičiausiai sunaikins vidines planetas, išorinės planetos vis tiek liks orbitoje aplink žvaigždę. Yra žinoma, kad šie balti nykštukai pulsuoja tam tikru greičiu, todėl aplink žvaigždę judančios planetos gravitacija turėtų paveikti šį pulso dažnį minutės greičiu, kurį turėtų aptikti nebrangūs Žemės teleskopai.
Teksaso universiteto Austine astronomai išrado nebrangų metodą nustatyti, ar egzistuoja kitos saulės sistemos, tokios kaip mūsų.
Tarp daugiau nei 100 žvaigždžių, kurios dabar žinomos kaip turinčios planetų, astronomai rado nedaug sistemų, panašių į mūsų. Nežinoma, ar taip yra dėl technologinių apribojimų ar mūsų sistemos konfigūracija yra reta. „McDonald Observatory“ astronomai? Naujasis paieškos metodas naudoja depresijos eros teleskopą, suderintą su šiandienos technologijomis.
Astronomai Don Winget ir Edwardas Natheris, aspirantai Fergal Mullally ir Anjum Mukadem ir kolegos ieško saulės sistemų, tokių kaip mūsų, „likusių“. Jų metodu ieškoma tokios saulės sistemos dalių, kai mirė jos žvaigždė, panaudodamas senovės sudegusių saulės bruožų, vadinamų „baltaisiais nykštukais“, bruožą.
Dalyvauja ir Teksaso universiteto astronomai Bill Cochran ir Ted von Hippel kartu su S.O. Brazilijos Keplerio federalinio de Rio Grande dol Sul universiteto universitetas ir Antonio Kanaan iš Brazilijos federalinio de Santa Catarina universiteto.
Astronomai žino, kad kai į saulę panašios žvaigždės sunaudos savo branduolinį kurą, jų išoriniai sluoksniai išsiplės ir žvaigždė taps „raudonos milžinės“ žvaigžde. Kai tai atsitiks su saule, maždaug per penkis milijardus metų jie tikisi, kad ji praryja Merkurijų ir Venerą, galbūt ne visai pasieks Žemę. Tuomet Saulė nupūs savo išorinius sluoksnius ir keletą tūkstančių metų egzistuos kaip gražus, išmintingas planetos ūkas. Saulės likusi šerdis tada bus baltoji nykštukė, tankus, pritemdęs plunksnelis maždaug Žemės dydžio. Ir, kas svarbiausia, greičiausiai ji vis dar bus orbituota iš išorinių mūsų saulės sistemos planetų.
Kai į saulę panaši sistema pasieks šią būseną, Winget komanda gali ją rasti. Jų metodas pagrįstas daugiau nei trijų dešimtmečių baltųjų nykštukių kintamumo (tai yra ryškumo pokyčių) tyrimais. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Teksaso universiteto astronomai išsiaiškino, kad kai kurios baltosios nykštukės skiriasi ar „pulsuoja“ reguliariais sprogimais. Visai neseniai „Winget“ ir kolegos išsiaiškino, kad maždaug trečdalis šių pulsuojančių baltųjų nykštukų (PWD) yra patikimesni laikrodininkai nei atominiai laikrodžiai ir dauguma milisekundžių pulsatoriai.
Šie impulsai yra raktas aptikti planetas. Planetos, skriejančios aplink stabilią PWD žvaigždę, turės įtakos jos laiko stebėjimui, kurios, atrodo, periodiškai kinta iš žvaigždės sklindančių impulsų modeliuose. Taip yra todėl, kad į PWD skriejanti planeta, judėdama, traukia žvaigždę aplink. Pakeitus atstumą tarp žvaigždės ir Žemės, pasikeis laikas, per kurį šviesa iš pulsacijos pasiekia Žemę. Kadangi impulsai yra labai stabilūs, astronomai gali apskaičiuoti skirtumą tarp stebimo ir numatomo impulsų atvykimo laiko ir išvesti planetos buvimą bei savybes. (Šis metodas yra panašus į metodą, naudojamą vadinamųjų „Pulsaro planetų“ atradimuose. Skirtumas tas, kad nėra manoma, kad Pulsaro kompanionai susiformavo kartu su savo žvaigždėmis, o tik po to, kai tos žvaigždės sprogo supernovose.)
„Ši paieška bus jautri baltosioms nykštukėms, kurios iš pradžių buvo nuo vieno iki keturių kartų masyvesnės už Saulę, ir jos turėtų sugebėti aptikti planetas, esančias nuo 2 iki 20 AU atstumu nuo jų pagrindinės žvaigždės. Tai reiškia, kad mes tikrinsime kai kurių žvaigždžių gyvenimo zoną “, - sakė Winget. (AS, arba astronominis vienetas, yra atstumas tarp Žemės ir Saulės.) „Iš esmės šia technika Jupiterį nustatyti Jupiterio atstumu yra lengva. Tai ančių sriuba “, - sakė jis.
Lengva, bet ne greita. Išorinės planetos, skriejančios aplink savo žvaigždes dideliais atstumais, gali užtrukti daugiau nei dešimtmetį, kad baigtųsi viena orbita. Todėl gali prireikti daugelio metų stebėjimų, kad būtų galima galutinai aptikti planetą, aplink kurią skrieja baltoji nykštukė.
„Reikia ilgai ieškoti pilnos orbitos“, - sakė Winget. „Pusė ar trečdalis orbitos mums pasakys, kas ten vyksta. Bet planetos atstumu nuo Jupiterio pusės orbita vis dar yra šešeri metai. “ Winget pridūrė, kad šiam metodui „aptikti Jupiterį Urane? atstumas yra lengvesnis, bet užtrunka dar ilgiau. “
PWD planetos paieškai Nather sumanė naują specializuotą instrumentą, skirtą „McDonald Observatory“? 2,1 metro Otto Struve teleskopui. Jis ir Mukadamas suprojektavo ir pastatė instrumentą, vadinamą „Argos“, kad išmatuotų iš tikslo žvaigždžių sklindantį šviesos kiekį. Tiksliau, „Argos“ yra „CCD fotometras“? fotonų skaitiklis, kuris vaizdams įrašyti naudoja su krūviu susietą įrenginį. Pagrindiniame „Struve“ teleskopo židinyje „Argos“ nėra kitos optikos, išskyrus teleskopo 2,1 metro pirminį veidrodį. „Argos“ kopijos dabar statomos kitose observatorijose visame pasaulyje.
Mullalis tęsia planetų aplink baltuosius nykštukus su Argos paiešką Struve teleskopu. Jis turi 22 tikslines žvaigždes, kurių dauguma buvo identifikuotos atliekant „Sloan Digital Sky Survey“. Kai komanda su „Argos“ suras perspektyvius planetos kandidatus, jie stebės, naudodamiesi 9,2 metrų „Hobby-Eberly“ teleskopu (HET) „McDonald“ observatorijoje.
"Jei rastume dideles planetas, kurios skrieja dideliais atstumais, tai yra geras supratimas, kad arčiau gali būti mažesnių planetų. Tokiu atveju viskas, ką jūs darote, yra numesti ant to objekto su didžiausiu teleskopu, prie kurio galite prieiti", - teigė Winget. . HET leis tiksliau nustatyti PWD impulsus ir tokiu būdu galės tiksliai nustatyti mažesnes planetas.
Ar ši paieška leis ištirti žvaigždžių rūšis, kurių neįmanoma ištirti naudojant Doplerio spektroskopijos metodą? iki šiol sėkmingiausias planetos paieškos metodas? - tarė Winget. Dėl savitos saulės, panašių į žvaigždes, modelio, doplerio spektroskopijos metodas nėra labai jautrus ieškant planetų aplink žvaigždes, dvigubai masyvesnes už Saulę. Maždaug pusė „Winget“ tyrime dalyvavusių žvaigždžių bus balti nykštukai, kurie iš pradžių buvo šių tipų žvaigždės. Dėl šios priežasties PWD tyrimas „McDonald“ gali būti naudingas ieškant ir vertinant NASA kosminių misijų, planuojamų per ateinančius du dešimtmečius, tikslus ir stebint strategijas, ypač kosmoso interferometrijos misijos, Žemės sausumos planetos ieškiklio ir Keplerio erdvėlaivio srityje.
Šie tyrimai finansuojami iš NASA Origins subsidijos, taip pat iš Teksaso valstijos subsidijos Advanced Research Project. Gavę finansavimą iš Teksaso aukštojo mokslo agentūros, šiame tyrime tiesiogiai dalyvavo du vidurinių mokyklų mokytojai (Donna Slaughter iš Stony Point vidurinės mokyklos Round Rock mieste, Teksasas ir Chris Cotter iš Lanier vidurinės mokyklos Austine). Šiuo metu planuojama išplėsti šį įsitraukimą į kitus mokytojus ir jų klasių mokinius, mokslą, mokslininkus ir observatoriją nukreipiant tiesiai į klasę naudojant internetą. Cotteris ir jo kolegos Lanier vidurinėje mokykloje yra susiję su „Mullally“ šios koncepcijos išbandymu.
Originalus šaltinis: „McDonald Observatory News“ leidimas
