A Jupiter-Double légkörébe történő betekintés sikeres volt

Az új módszer megnyitja az exoplanetikai kémiát a kisebb távcsövek számára

A NASA IRTF infravörös távcsöve a Hawaii Mauna Kea Obszervatóriumban. Ezzel a 3 méteres reflektor-távcsővel elvégezték a HD 189733 rendszer megfigyeléseit, amelyeket most már sikeresen ki lehet értékelni. © Karan Teramua
felolvasta

Az amerikai, brit és német csillagászok először mutatták be, hogy a földalatti távcsövek alatt lévő "David" -vel betekintést nyerhetnek külföldi - esetleg Föld-szerű - bolygók felfedezésében, amelyek megegyeznek egy góliátus eredményeivel. Munkájuk, amiről a „Természet” tudományos folyóirat jelenlegi számában számolnak be, évekig előrehaladja a szerves „életmolekulák” kutatását az exoplanetokon.

A 30 éves Nemzeti Repülési és Űrügynökség (NASA) infravörös távcsövével a hawaii Mauna Kea vulkánon, amelynek elsődleges tükör átmérője csak három méter, a tudósok képesek voltak azonosítani a szerves molekulákat a HD 189733b jupiter méretű gázbolygó légkörében. a HD 189733 A csillag körül a Föld körül keringő 63 fényévtől a Fox (Vulpecula) csillagképben. A földi távcsövek számára ez példátlan siker.

"Az a tény, hogy viszonylag kicsi távcsövet használtunk, reményt ad nekünk, hogy nagy földhöz kötött távcsövekkel és kiváló műszereikkel képesek leszünk jellemezni a Földhez hasonló idegen bolygók légkörében lévő szerves molekulákat" - mondja Mark Swain, a NASA sugárhajtóműve. Laboratórium (JPL) Kaliforniában.

Illusztráció egy tranzit bolygóval rendelkező rendszerhez. © Daniel Angerhausen / IRS / Stuttgarti Egyetem

Értékelési technológia A siker kulcsa

A siker kulcsa egy új értékelési technika, amelyet Pieter Deroo (JPL) készített, amelynek fejlesztésébe Daniel Angerhausen került be a Stuttgarti Egyetem Űrrendszer Intézetéből (IRS). Ezen új technika segítségével optimálisan el lehet választani az aktuális exoplanet rendkívül gyenge jeleit a Föld légkörének domináns hátterétől.

A Földtől nézve a HD 189733 b bolygó periodikusan eltűnik otthoni csillag mögött. A bolygó spektrumát úgy határozhatjuk meg, hogy összehasonlítjuk a rendszer által közvetlenül az ilyen "bolygófogyatkozás előtt" kapott fényt az eclipse során kapott fényével. kijelző

Turbulencia a Föld légkörében

A Föld légkörében fellépő zavarok - amelyek ugyanakkor a csillagok éjszakai csillogásáért is felelősek - olyan zavarokat okoznak, amelyek hatását nehezen tudják beszámolni. Jeroen Bouwman a Max Planck Csillagászati ​​Intézetből kifejti: "Egy újonnan kifejlesztett kalibrációs módszerrel megmérhetjük a fény változásait, amelyek a bolygó elsötétüléséből adódnak a fény megváltozásával. légköri turbulencia és az érzékelő zavaró jelei alapján

Korábban ilyen jellegű méréseket csak űrteleszkópok segítségével lehetett végezni, amelyek megfigyelési idejét szigorúan indokolták. Most már földfelszíni távcsövekkel is elvégezhetők, tükörátmérőjük akár néhány méterre is lejuthat, amelyekből néhány tucat van világszerte - speciális spektrográfok nélkül.

Az exoplanet spektrumának mérése: Ez a séma szemlélteti, hogy a bolygó spektruma hogyan van elkülönítve. Először a csillag és a bolygóspektrum összegét regisztráljuk. Ezután, amikor a bolygó el van rejtve a középső csillag mögött, akkor csak a csillag spektrumát kapja meg. Ha kivonjuk a második érték mért értékeit az első spektrum értékétől, akkor csak a bolygó kívánt spektrumát kapjuk meg. - Kép: MPIA

400 ismert exoplaneta

Jelenleg mintegy 400 exoplaneta ismert, ezek nagy része Jupiter-szerű gáz óriások; de ezek közül néhány is úgynevezett "szuper-föld" lehet: hatalmas szikla bolygók, bármilyen légkörben. Ugyancsak a HD 189733b egy hatalmas gáz óriás, amely napi jellegű központi csillagát kerüli körülbelül 2, 2 naponta az F chschen csillagképben. Különböző űrtávcsövek már víz, metán és szén-dioxid ujjlenyomatait találták a légkörben.

Hamarosan még több meglepetés?

Swain csapata 2007. augusztus 11-én megfigyelte a HD 189733b-t egy eddig nem fedezett infravörös hullámhossz-tartományban, ahol egy erős metánkibocsátást detektált, jelezve az erőteljes aktivitást a bolygó atmoszférájában. Ennek pontos okait további megfigyelésekkel kell tisztázni. "Ez csak a meglepetések ízlése, amelyeket látni fogunk az exoplanetek felfedezésében" - jósolja Swain.

Angerhausen folytatja kutatásait ezen a területen. Amerikai kollégáival együtt először tovább akarja optimalizálni az új elemzési módszert, majd alkalmazni azt saját megfigyelési adataira. "Végül van kéznél egy eszköz, amely megtalálja az adatkészleteink szénakazalában lévő csapszegeket" - mondja a stuttgarti székhelyű fizikus és csillagász.

Infravörös csillagvizsgáló

A műholdas vagy a levegőben található megfigyelőközpontok, például a repülő, az amerikai-német infravörös csillagvizsgáló (SOFIA) - az infravörös csillagászat sztratoszférikus megfigyelőközpontja - használata mindazonáltal továbbra is nélkülözhetetlen. Például a SOFIA, amelynek működési központja a Stuttgarti Egyetemen található, ideális más csillagok bolygóinak ellenőrzésére.

A SOFIA egyrészt - mint a műholdak - működik a zavaró föld légköre felett, másrészt rendelkezik a szükséges eszközökkel az összes releváns hullámhossztartomány széles körű tanulmányozásához. Ezen túlmenően a SOFIA, mint egy légi megfigyelőközpont, verhetetlen előnye, hogy repülhet a világ bármely olyan helyére, ahol az exoplanetek jelenleg megfigyelhetők az éjszakai égbolton. Az összes többi távcsövet egy adott helyre kötik a földön vagy az űrben lévő pályán.

(idw - Stuttgarti Egyetem / Max Planck Csillagászati ​​Intézet, 2010.02.05. - DLO)