Nem csak óriásteleszkóppal lehet exobolygót fényképezni

888

A HR 8799 katalógusjelű csillag három bolygóját először a hawaii Mauna Kea csúcson üzemelő 10 méteres Keck és 8 méteres Északi Gemini teleszkópokkal sikerült az infravörös tartományban lefényképezni, az eredményről szóló híradások 2008 novemberében láttak napvilágot. Az exobolygók direkt fényképezéséhez a nagy teleszkópátmérőn kívül egyrészt egy olyan technika kell, ami lehetővé teszi a detektálandó bolygó fényénél akár milliószor is erősebb gazdacsillag zavaró sugárzásának kitakarását egy koronagráf nevű berendezés segítségével, másrészt megfelelő számítógépes algoritmusok is szükségesek a bolygók láthatóvá tételéhez. De még így is csak akkor van remény, ha a bolygó elég távol van csillagától, legalább tízszer akkora szögtávolságra, mint amit a használt teleszkóp az adott hullámhosszon elméletileg fel tud bontani.

Mindhárom bolygó a Jupiterhez hasonló gázóriás, de annál jóval nagyobb tömegűek. Távolságuk gazdacsillaguktól rendre 24, 38 és 68 csillagászati egység. Elképzelhető, hogy a rendszerben a csillaghoz közelebb Földhöz hasonló kőzetbolygók is keringenek, de ezek jelenleg még biztosan nem kimutathatók. Maga a HR 8799 a Napnál kicsit nagyobb tömegű, viszont sokkal fiatalabb nála, kora mindössze 60 millió év körüli. Távolsága 120 fényév és a Pegasus csillagképben figyelhető meg. A fiatal bolygórendszer még aktív, a kisebb testek gyakori ütközései következtében sok por keletkezik a rendszerben, amit a Spitzer űrteleszkóp mérései is igazolnak. A három bolygó még forró és ezért elegendő infravörös sugárzást bocsátanak ki ahhoz, hogy detektálni lehessen őket.

A HR 8799 három bolygója az infravörös tartományban az új felvételen. A kitakart csillag pozícióját és méretét a kép közepén a kereszt, illetve a kör jelzi. A "b" jelű bolygó melletti "x" annak 2008-as pozícióját mutatja.
[NASA/JPL-Caltech/Palomar Observatory]

Most Gene Serabynnak (NASA Jet Propolsion Laboratory) és munkatársainak szintén sikerült lefényképezni a három bolygót az infravörös tartományban, de ehhez a palomar-hegyi 5 méteres teleszkóp tükrének mindössze egy 1,5 méteres átmérőjű részét használták csak. A bravúr eléréséhez a korábban említett koronagráf-technikán kívül a teleszkóp adaptív optikai rendszerét is be kellett vetniük. Az eljárás során először az adaptív optika segítségével a lehető legkisebbre redukálták a csillag képének átmérőjét, majd ezután alkalmazták a Dimitri Mawet (JPL) által fejlesztett koronagráfot a HR 8799 fényének kitakarására, így sikerült azt teljesen kiszűrni a bolygóktól származó sugárzás számottevő csökkenése nélkül. A módszer segítségével kis teleszkópátmérő esetén is lehetőség nyílik a csillagukhoz ugyanolyan közel keringő bolygók direkt detektálására, mint az 5-7-szer nagyobb óriásteleszkópokat használva. Megfordítva: a mai legnagyobb földi távcsövekkel ezzel a módszerrel a csillagukhoz a HR 8799 bolygóinál jóval közelebb keringő planéták is jó eséllyel lefényképezhetők.

A San Diego-tól északra fekvő Palomar-hegyen működő Hale teleszkóp. A három bolygó detektálásához a távcső 5 méteres tükrének csak egy 1,5 méter átmérőjű részét használták. Az eredmény jól jelzi a kisebb méretű távcsövek alkalmazhatóságát exobolygók direkt fényképezésre.
[Caltech/Palomar Observatory]

Annak, hogy a technológia révén viszonylag kisméretű távcsövekkel is van remény exobolygók direkt detektálására, óriási jelentősége van az ezt célzó űrmissziók szempontjából, hiszen ezeknél a feljuttatható teleszkóp mérete erősen korlátozott.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2010. április 15-i számában jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás