Viimase 21 aasta jooksul on Hubble'i kosmoseteleskoop kogunud paadikoormusi andmeid. Hubble'i arhiivikeskus on teleskoobi iga nädala jooksul täitnud umbes 18 DVD-d. Nüüd on täiustatud andmekaevetehnikate abil 1998. aastal HST-piltide intensiivne uuestianalüüs paljastanud mõned varjatud aarded: varem avastamata ekstrasolaarsed planeedid.
Teadlaste sõnul aitab see avastus arhiveeritud Hubble'i andmete abil tõestada uut meetodit planeedi jahipidamiseks. Lisaks aitab Hubble'i andmetes täiendavate eksoplaneetide avastamine võrrelda nende varasemaid orbitaalliikumise andmeid uuemate vaatlustega.
Kuidas astronoomid tuvastasid varem nägemata eksoplaneete ja kas kasutatud meetodeid saab kasutada ka muude HST-i andmekogumite korral?
See pole esimene kord, kui HST andmetes ilmnevad varjatud eksoplaneedid - 2009. aastal taastas David Lafreniere Montreali ülikoolist peidetud eksoplaneetide andmed HR 8799 Hubble'i piltides. HST-pildid, mida Lafreniere uuris, tehti 1998. aastal ligipääsuga infrapunakaamerale. ja mitme objektiga spektromeeter (NICMOS). Tuvastati HR 8799-st tiirlev kõige kaugem planeet, mis näitas uue andmetöötlusmeetodi võimsust, mis võib nende kesktähe hõõgumisest õrnad planeedid ära kiskuda.
Nüüd on orbiidil HR 8799 teadaolevalt neli hiiglaslikku planeeti, millest kolm esimest avastati aastatel 2007/2008 W.M.-s mõõteriistadega tehtud infrapunapiltide lähedal. Kecki observatoorium ja Gemini North'i teleskoop Christian Marois Kanadas. 2010. aastal paljastas Marois ja tema meeskond neljanda, sisima planeedi. Mis teeb HR 8799 süsteemi nii ainulaadseks, on see, et see on ainus mitme eksoplaneediga tähesüsteem, mida on otse kujutatud.
Kosmoseteleskoobi teadusinstituudi Remi Soummeri uus analüüs on leidnud kõik kolm välimist planeeti. Kahjuks on neljas, sisim planeet HR 8799 lähedal ja seda ei saa NICMOS-i koronograafi abil, mis blokeerib kesktähe valgust, varjata.
Kui astronoomid uurivad eksoplaneete otse nende kujutise abil, uurivad nad mitmeaastase vahega tehtud pilte - erinevalt meetoditest, mida kasutati Pluuto ja teiste meie päikesesüsteemi kääbusplaneetide, näiteks Erise jaoks. Mitme planeedi süsteemi orbiitide mõistmine on kriitilise tähtsusega, kuna massiivsed planeedid võivad mõjutada nende naaberplaneetide orbiite süsteemis. "Hubble'i piltide põhjal saame kindlaks teha nende orbiitide kuju, mis annab ülevaate süsteemi stabiilsusest, planeedi massidest ja ekstsentrilisusest ning ka süsteemi kaldest," ütleb Soummer.
Uuringu tegemine on kolme välise planeedi äärmiselt pikad orbiidid, mis on vastavalt umbes 100, 200 ja 400 aastat. Pikad orbitaalperioodid vajavad palju aega, et astronoomid uurimiseks piisavalt liikumist tekitaksid. Kuid sel juhul aitab Hubble'i andmetele lisatud ajavahemik märkimisväärselt. “Arhiiv sai meile kohe 10 aastat teadust,” räägib Soummer. “Ilma nende andmeteta oleksime pidanud ootama veel kümme aastat. See on 10 aastat teadust tasuta. ”
Arvestades selle 400-aastast orbiidiperioodi, on viimase kümne aasta jooksul äärepoolseim planeet vaevalt positsiooni muutnud. "Kuid kui läheme järgmisele siseplaneedile, näeme natuke orbiiti ja kolmandal siseplaneedil on tegelikult palju liikumist," lisas Soummer.
Algsete HST andmete analüüsimisel ei olnud eksoplaneetide, näiteks nende, mis tiirlevad ümber HR 8799, tuvastamiseks kasutatud meetodid. Peamiselt tähelt valguse lahutamise meetodid jätsid endiselt jäävalguse, mis uputas nõrgad eksoplaneedid välja. Suvi ja tema meeskond täiustasid eelnevaid meetodeid ja kasutasid NICMOSi vaatluste põhjal üle kümne aasta rohkem kui nelisada pilti.
Varasema tehnika täiustused hõlmasid kontrasti suurendamist ja jäädava tähevalguse minimeerimist. Suvi ja tema meeskond eemaldasid edukalt ka difraktsiooni naelu - nähtust, mille all kannatavad amatöör- ja professionaalsed teleskoopide pildisüsteemid. Täiustatud tehnikate abil suutsid Soummer ja tema meeskond näha kahte HR 8799 nõrka siseplaneeti, mis on vastuvõtva tähe heledusest infrapunas umbes 1/100 000.
Soummer on plaaninud analüüsida sama tehnika abil veel NICMOS-i arhiivis veel 400 tähte, mis näitab Hubble'i kosmoseteleskoobi andmearhiivi võimsust. Seda, kui palju eksoplaneete veel on, on keegi arvanud.
Nende uute eksoplaneetide leidmine tõestab, et isegi pärast seda, kui HST enam ei tööta, elavad Hubble'i andmed edasi ja teadlased tuginevad Hubble'i paljastustele aastaid, kui nad jätkavad oma püüdlusi kosmose mõistmiseks.
Allikas: Hubble'i kosmoseteleskoobi missiooni värskendused
