Kujutise krediit: ESA
Austini Texase ülikooli astronoomid usuvad, et nad on välja mõelnud odavat viisi ekstrasolaarsete planeetide otsimiseks. Ehkki see protsess hävitab tõenäoliselt siseplaneedid, jäävad välimised planeedid ikkagi tähe ümber orbiidile. Need valged kääbused pulseerivad teadaolevalt kindla kiirusega, nii et tähe ümber liikuva planeedi gravitatsioon peaks mõjutama seda pulsisagedust minuti täpsusega, mis peaks olema tuvastatav odavate maapealsete teleskoopide abil.
Texase ülikooli Austini astronoomid on leiutanud odava meetodi, et teha kindlaks, kas meie päikesesüsteemid on olemas.
Enam kui 100 tähe hulgast, millel teadaolevalt on planeete, on astronoomid leidnud vähe meiega sarnaseid süsteeme. Pole teada, kas selle põhjuseks on tehnoloogilised piirangud või kui meie süsteem on tõesti haruldane konfiguratsioon. McDonald Observatory astronoomid? uudne otsingumeetod kasutab tänapäevase tehnoloogiaga paaritatud depressiooniajastu teleskoopi.
Astronoomid Don Winget ja Edward Nather, kraadiõppurid Fergal Mullally ja Anjum Mukadem ning kolleegid otsivad meie päikesesüsteemide „ülejääke“. Nende meetod otsib sellise päikesesüsteemi tükke pärast selle tähe surma, kasutades ära iidsete põletatud päikeste tunnust, mida nimetatakse valgeteks kääbusteks.
Kaasatud on ka Texase ülikooli astronoomid Bill Cochran ja Ted von Hippel koos S.O. Brasiilia Kepleri föderaalne de Rio Grande dol Suli ülikool ja Antonio Kanaan Brasiilia föderaalse de de Catarina ülikoolist.
Astronoomid teavad, et kui Päikesesarnased tähed kasutavad tuumakütust, laienevad nende väliskihid ja tähest saab “punase hiiglase” täht. Kui see juhtub Päikesega, arvavad nad umbes viie miljardi aasta pärast, et neelab elavhõbeda ja Veenuse, võib-olla ei jõua päris Maale. Siis puhub Päike oma välimised kihid välja ja eksisteerib paar tuhat aastat ilusa targa planeeditihena. Päikese järelejäänud tuumast saab siis valge kääbus, tihe, tuhm tuhk, umbes Maa suurus. Ja mis kõige tähtsam, tõenäoliselt tiirlevad selle ümber ikkagi meie Päikesesüsteemi välisplaneedid.
Kui Päikesesarnane süsteem sellesse olekusse jõuab, võib Wingeti meeskond selle leida. Nende meetod põhineb enam kui kolme aastakümne pikkusel uurimisel valgete kääbuste varieeruvuse (st heleduse muutuste) kohta. 1980-ndate aastate alguses avastasid Texase ülikooli astronoomid, et mõned valged kääbused varieeruvad või pulseerivad regulaarselt. Hiljuti avastasid Winget ja tema kolleegid, et umbes kolmandik neist pulseerivatest valgetest kääbustest (PWD) on usaldusväärsemad ajanäitajad kui aatomkellad ja enamus millisekundilisi pulsereid.
Need pulsatsioonid on võtmeks planeetide tuvastamisel. Stabiilset PWD-tähte tiirlevad planeedid mõjutavad selle ajavõtmise vaatlusi, mis näivad põhjustavat tähelt tuleva impulsi mustrite perioodilisi muutusi. See on sellepärast, et PWD-d tiirlev planeet lohistab tähte liikudes ringi. Tähe ja Maa vaheline kauguse muutus muudab pulsatsioonidest tuleva valguse Maale jõudmiseks kuluvat aega. Kuna impulsid on väga stabiilsed, saavad astronoomid arvutada impulside täheldatud ja eeldatava saabumisaja erinevuse ning tuletada planeedi olemasolu ja omadused. (See meetod sarnaneb meetodiga, mida kasutati niinimetatud "Pulsari planeetide" avastustel. Erinevus on see, et pulsari kaaslasi ei arvata, et nad on moodustunud oma tähtedega, vaid alles pärast seda, kui need tähed on plahvatanud supernoovades.)
„See otsing on tundlik valgete kääbuste suhtes, mis olid algselt üks kuni neli korda massiivsemad kui Päike ja peaksid suutma tuvastada planeete, mis asuvad nende lähtestaarist kahe kuni 20 AU kaugusel. See tähendab, et saame sondeerida mõne tähe jaoks asustatavas tsoonis, ”ütles Winget. (AU ehk astronoomiline ühik on Maa ja Päikese vaheline kaugus.) “Põhimõtteliselt on selle tehnika abil Jupiteri tuvastamine Jupiteri kaugusel. See on pardisupp, ”ütles ta.
Lihtne, kuid mitte kiire. Väljaspool planeeti, mis tiirleb ümber nende tähtede suurtest vahemaadest, võib ühe orbiidi läbimine võtta rohkem kui kümme aastat. Seetõttu võib valge kääbuse ümber tiirleva planeedi lõplikuks avastamiseks kuluda palju aastaid vaatlusi.
“Täielikku orbiiti tuleb otsida pikka aega,” sõnas Winget. “Pool orbiiti või kolmandik orbiidist ütleb meile, mis seal toimub. Kuid Jupiteri kaugusel asuva planeedi jaoks on pool orbiiti ikkagi kuus aastat. ” Winget lisas, et selle meetodi puhul “tuvastatakse Jupiter Uraanil? vahemaa on lihtsam, kuid võtab veelgi kauem. ”
PWD-planeedi otsingute jaoks kavandas Nather McDonald Observatory observatooriumi 2,1-meetrise Otto Struve teleskoobi spetsiaalse spetsiaalse instrumendi. Tema ja Mukadam kavandasid ja ehitasid Argose nime kandva instrumendi, et mõõta sihttähtedest tuleva valguse hulka. Täpsemalt, Argos on “CCD fotomeeter”? footoniloendur, mis kasutab piltide salvestamiseks laenguga ühendatud seadet. Argosel, mis asub Struve teleskoobi põhifookuses, pole muud optikat kui teleskoobi 2,1-meetrine esmane peegel. Argose koopiaid ehitatakse nüüd kogu maailma muudesse vaatluskeskustesse.
Mullally jätkab Argostega Struve teleskoobi abil valgete kääbuste ümber planeetide otsimist. Tal on 22 sihtmärki, millest enamik tuvastati Sloan Digital Sky Survey kaudu. Kui meeskond leiab koos Argosega paljutõotavaid planeedikandidaate, jälgivad nad McDonaldi observatooriumis 9,2-meetrist Hobby-Eberly teleskoopi (HET).
"Kui leiame suuri planeete, mis tiirlevad suurtest vahemaadest, on see hea aimdus, et lähemal võivad olla ka väiksemad planeedid. Sel juhul naelutab see sihtmärgi kõige suurema teleskoobiga, kuhu teil on juurdepääs," ütles Winget . HET võimaldab PWD impulsside täpsemat ajastamist ja suudab seeläbi tuvastada väiksemad planeedid.
Selle otsinguga saab uurida tähtede tüüpe, mida ei saa uurida dopplerispektroskoopia meetodil? siiani kõige edukam planeedi otsingumeetod? Ütles Winget. Päikesesarnaste tähtede moodustamisel esinevate eripärasuste tõttu pole doppler-spektroskoopia meetod eriti tundlik, kui otsida tähti, mis on tähtede ümber kaks korda suuremad kui Päike. Ligikaudu pooled Wingeti uuringu tähtedest on valged kääbused, kes olid algselt seda tüüpi tähed. Sel põhjusel võib McDonaldis toimuv PWD-uuring olla abiks järgmise kahe aastakümne jooksul kavandatud NASA kosmosemissioonide, eriti kosmoseinterferomeetriamissiooni, Maapealse planeedi otsingu ja Kepleri kosmoselaevade sihtmärkide uurimisel ja nende strateegiate vaatlemisel.
Seda uurimistööd rahastatakse NASA päritolu toetusega, samuti Texase osariigi edasiarendatud uurimisprojekti toetusega. Texase Kõrghariduse Agentuuri rahastuse kaudu on sellesse uurimistöösse otseselt kaasatud kaks keskkooliõpetajat (Texase Round Rocki Stony Pointi keskkooli Donna tapmine ja Austini Lanieri keskkooli Chris Cotter). Nüüd on kavas laiendada seda kaasatust teistele õpetajatele ja nende klassiruumides olevatele õpilastele, viies teaduse, teadlased ja vaatluskeskuse Interneti kaudu otse klassiruumi. Cotter ja tema kolleegid Lanieri keskkoolist on selle kontseptsiooni testimisega seotud Mullallyga.
Algne allikas: McDonald Observatory pressiteade
