Kas kasutate täna nende tagaaias teleskoopi? Ei; see kolmest eksoplaneedist koosnev pilt nõudis aga kõigest 1,5 meetrit (läbimõõt; 60 tolli) teleskoobipeeglit, mis ei tohi olla märkimisväärselt suurem kui suurim tagaaia ulatus.
Need konkreetsed eksoplaneedid tiirlevad tähe HR 8799 ümber ja neid on otse varem kujutanud ühe 10-meetrise (33-jala) Kecki teleskoobi ja 8,0-meetrise (26-suu) Põhja-Kaksikute observatooriumi abil, mõlemad Hawaiil asuvas Mauna Keas. ; nad on esimeste seas, keda nii pildistatakse, nagu teatas ajakiri Space Magazine 2008. aasta novembris. Esimene pilt teisest mitme planeedi päikesesüsteemist.
Niisiis, kuidas Gene Serabyn ja tema kolleegid said ülaltoodud pildi tegemise trikkist hakkama, kasutades kuulsa Palomari 200-tollise (5,1 meetri) Hale-teleskoobi peeglist vaid 1,5-meetrise läbimõõduga (4,9-suu) osa?
Nad tegid seda, töötades lähi-infrapunas ja ühendades kaks tehnikat - adaptiivset optikat ja koronagraafi -, et minimeerida tähelt peegeldumist ja paljastada palju õhemate planeetide hämarat kuma.
"Meie tehnikat võiks kasutada suurematel maapealsetel teleskoopidel, et kujutleda planeete, mis on nende tähtedele palju lähemal, või seda saaks kasutada väikestes kosmoseteleskoopides, et leida võimalikke Maa-taolisi maailmu eredate tähtede lähedal," rääkis Gene Serabyn, kes on JPL-i astrofüüsik ja Pasadena California tehnoloogiainstituudi füüsikakülaline.
Arvatakse, et kolm planeeti, mida nimetatakse HR8799b, c ja d, on Jupiteriga sarnased, kuid massiivsemad gaasihiiglased. Nad tiirlevad ümber oma peremehe tähe meie maa ja Päikese vahelise vahemaa järgi vastavalt umbes 24, 38 ja 68 korda (Jupiter asub Maa-Päikese vahemaa umbes viis korda). Võimalik, et kivised maailmad nagu Maa tiirlevad planeetide homestarile lähemal, kuid praeguse tehnoloogiaga oleks neid tähe pimestamise all võimatu näha.
Täht HR 8799 on pisut massiivsem kui meie päike ja palju noorem, umbes 60 miljoni aasta vanuselt, võrreldes meie päikese umbes 4,6 miljardi aasta vanusega. Pegasuse tähtkujus on see 120 valgusaasta kaugusel. Selle tähe planeedisüsteem on endiselt aktiivne, kehad jooksevad kokku ja löövad tolmu, nagu NASA Spitzeri kosmoseteleskoop hiljuti avastas. Nagu värskelt küpsetatud pirukas ahjust välja, on planeedid oma moodustumisest endiselt soojad ja eraldavad teleskoopide tuvastamiseks piisavalt infrapunakiirgust.
HR 8799 planeetide pildistamiseks kasutasid Serabyn ja tema kolleegid kõigepealt meetodit, mida nimetatakse adaptiivseks optikaks, et vähendada atmosfääri hägustumist või eemaldada tähe "pilkane pilt". Nende vaatluste jaoks optimeeriti tehnikat, kasutades vaid väikest osa teleskoobist. Kui säuts oli eemaldatud, blokeeriti tähe endalt saadud valgus, kasutades meeskonna koronograafi, vahendit, mis varjab tähe valikuliselt. Selle sammu jaoks kasutati JPL-i meeskonnaliikme Dimitri Maweti leiutatud uudset keeristoronagraafi. Lõpptulemuseks oli pilt, mis näitas kolme planeedi valgust.
Ehkki adaptiivset optikat kasutatakse vaid vähestel amatööride teleskoopidel (ja sel juhul suhteliselt lihtsal), muutub tehnoloogia amatööridele lähiaastatel tõenäoliselt laialdaselt kättesaadavaks. Pöördekoronograafid võivad siiski pisut kauem aega võtta.
"Trikk on tähevalguse maha surumine ilma planeedi valgust summutamata," ütles Serabyn.
Seda tehnikat saab kasutada ruumi kuvamiseks, mis asub tähest vaid mõne kaaresekundi kaugusel. See on tähe lähedal nii lähedal kui Kaksikute ja Kecki teleskoobid, mis on vastavalt umbes viis ja seitse korda suuremad.
Teleskoopide väikese hoidmine on kosmoseülesannete jaoks ülioluline. "See on selline tehnoloogia, mis võib lasta meil teisi Maad pildistada," ütles NASA JPLi eksoplaneetide uurimise programmi vanemteadur Wesley Traub. "Oleme teel pildi saamiseks veel ühest ruumis olevast kahvatusinisest punktist."
Allikad: JPL, Nature, Astrophysics Journal (eeltrükk on arXiv: 0912.2287)
