Új bolygóvadász állt csatasorba: a chilei NIRPS műszer meglátta az „első fényt”

1841

Az ESO chilei La Silla Obszervatóriuma 3,6 méteres távcsövének új műszere, a NIRPS (Near InfraRed Planet Searcher) spektrográf sikeresen végrehajtotta első észleléseit. A műszer feladata új exobolygók keresése a Tejútrendszer leghűvösebb csillagai körül.

„A NIRPS régóta készült, és nagyon boldog vagyok, hogy a projekt végül ilyen jól sikerült!” – kezdi René Doyon, a Montreáli Egyetem Exobolygó-kutató Intézetének igazgatója, a NIRPS egyik vezető kutatója. „Ezzel a csodálatos műszerrel megtalálhatjuk a Naprendszerhez legközelebbi lakható világokat.”

A kép az ESO 3,6 méteres távcsövén működő NIRPS műszert és adaptív optikai rendszerét mutatja. A távcső által összegyűjtött fény egy tükörrendszeren halad át, majd ezután jut a spektrográfba egy optikai szálon keresztül. Az adaptív optikai rendszernek köszönhetően a földi légkör zavaró hatása csökkenthető, így élesebb képek készíthetők, részletesebb megfigyelések végezhetők. (N. Blind (Observatoire de Genève)/NIRPS consortium/ESO)

A műszer a kőzetbolygókra összpontosít, amelyek kulcsfontosságú szerepet játszanak a bolygók kialakulásának és fejlődésének megértésében, de az élet megjelenésének is legvalószínűbb helyszínei. A NIRPS a kicsi, hűvös vörös törpecsillagok körül keresi majd a kőzetbolygókat. A vörös törpék a leggyakoribb csillagok a Tejútrendszerben, tömegük a Napénak 10–50 százaléka.

A NIRPS a radiálissebesség-módszerrel kutat az exobolygók után. Csillaga körüli keringése során a bolygó gravitációs vonzóereje a csillagot kicsit „megrángatja” (a csillag is kering a tömegközéppont körül), így annak színképében a vonalak kék-, illetve vöröseltolódást szenvednek, amint a csillag közeledik, vagy éppen távolodik a Földtől. A kicsiny változások mérésével a NIRPS adatokat szolgáltat a csillagászoknak a bolygó tömegének és egyéb tulajdonságainak meghatározásához.

A kép az első nyers adatot, a Barnard-csillag színképét mutatja. Mindegyik vízszintes vonal egy-egy keskeny hullámhossztartománynak felel meg, amelyekben a csillag és a földi légkör abszorpciós vonalai is megfigyelhetők. A szaggatott vonalak az ún. fésűspektrumnak felelnek meg, amelyet referenciaként használnak, segítségével határozhatják meg az objektum színképében látható vonalak hullámhosszait. (ESO/NIRPS consortium)

A NIRPS az infravörös tartományban keresi majd a leheletfinom színképi változásokat, mivel a kicsi, hűvös csillagok ebben a hullámhossztartományban sugároznak a legnagyobb intenzitással. Az új kőzetbolygók utáni vadászatban a HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Hunter) spektrográf társa lesz, amely 2003 óta működik ugyanezen a teleszkópon, azaz az ESO chilei La Silla Obszervatóriumának 3,6 méteres távcsövén, és szintén a radiálissebesség-módszerhez szolgáltat színképi adatokat, de a látható tartományból. A két műszer együttes használatával a kőzetvilágok eddigieknél alaposabb vizsgálata végezhető el.

„A közeli infravörös tartományban működő NIRPS tökéletes kiegészítője a HARPS spektrográfnak” – magyarázza az ESO NIRPS-projekten dolgozó egyik kutatója, Céline Peroux. „Ideális eszköz a vörös törpecsillagok körül keringő Föld-szerű bolygók észlelésére.”

Az infravörös tartományban működő műszereket, így a NIRPS műszert is rendkívül alacsony hőmérsékletre kell lehűteni, hogy saját hősugárzásuk ne zavarja a megfigyeléseket. A kép azt a henger alakú hűtőtartályt mutatja, amiben a műszer optikai része helyezkedik el. A hűtőtartályban vákuum van, a hőmérséklet pedig –190 °C. (F. Bouchy (Observatoire de Genève)/NIRPS consortium/ESO)

További fontos különbség a két műszer között, hogy a NIRPS műszert nagy teljesítményű adaptív optikai rendszerrel is ellátták. Az adaptív optika a csillagok pislogását okozó légköri turbulenciák hatásának csökkentésére alkalmazott eljárás. Használatával a NIRPS az exobolygók keresésében és tanulmányozásában egyaránt több mint kétszeresére fokozza az érzékenységét.

„A NIRPS a közeli infravörösben működő nagy teljesítményű spektrográfok szűk táborához csatlakozik, és várhatóan kulcsszerepet fog játszani a földi obszervatóriumokkal, vagy például a James Webb-űrtávcsővel közösen végzett észlelésekben” – teszi hozzá François Bouchy, a Genfi Egyetem (Svájc) munkatársa, a NIRPS másik vezető kutatója.

A NIRPS műszer és adaptív optikai rendszere közvetlenül az ESO 3,6 méteres távcsövének főtükre alatt kapott helyet. A műszer rendkívül korszerű adaptív optikai rendszere képes arra, hogy a távcső által begyűjtött összes fényt az emberi hajszálnál vékonyabb, mindössze 29 mikron átmérőjű optikai szálba továbbítsa. Ez a rendszer a kulcsa annak, hogy a földi légkörben fellépő turbulenciák hatásának kiküszöbölésével megszüntethető legyen a csillagok pislogása. (F. Bouchy (Observatoire de Genève)/NIRPS consortium/ESO)

A NIRPS és a HARPS felfedezéseit a világ legnagyobb obszervatóriumai, például az ESO VLT távcsőegyüttese és a még építés alatt álló, szintén chilei Rendkívül Nagy Távcső is vizsgálják majd, utóbbihoz készül egy hasonló műszer is. A földfelszínről és az űrből végzett megfigyelésekkel a NIRPS képes lesz az exobolygó-légkörök kémiai összetételének vizsgálatára, ez alapján pedig még az élet esetleges nyomainak kimutatására is.

Az ESO chilei La Silla Obszervatóriumának 3,6 méteres távcsövén működik a világ legeredményesebb bolygóvadász-műszereinek egyike, a HARPS spektrográf. 2022 közepén ugyanezen a távcsövön új műszer, a NIRPS látta meg az „első fényt”. A NIRPS és a HARPS együtt keresik az exobolygókat, elsősorban a vörös törpék körül keringő kőzetvilágokat. (Zdeněk Bardon (bardon.cz)/ESO)

A NIRPS műszer nemzetközi együttműködésben épült, a konzorciumot a Montréali Egyetem (Kanada) Exobolygó-kutató Intézete és a Genfi Egyetem (Svájc) Csillagászati Obszervatóriuma vezette.

Forrás: ESO Bejelentések 2022.06.27.

Hozzászólás

hozzászólás