Инструмент "Alopeke" расшифровал загадку экзопланеты и раскрыл истинную форму Kepler-13b
Американская исследовательская группа обнаружила скрытые секреты неуловимой экзопланеты с помощью нового мощного инструмента на восьмиметровом телескопе Gemini North на острове Маунакеа на Гавайях.
Полученные результаты не только классифицируют экзопланету размером с Юпитер в тесной бинарной звездной системе, но и впервые убедительно показывают, вокруг какой звезды вращается планета.
Прорыв произошел, когда Стив Б. Хауэлл из Исследовательского центра NASA имени Эймса и его команда использовали разработанный ими прибор для получения изображений высокого разрешения, названный 'Alopeke (современное гавайское слово "лиса").
Команда доктора Хауэла наблюдала за экзопланетой Kepler-13b, когда она проходила перед (транзитом) одной из звезд в бинарной звездной системе Kepler-13AB на расстоянии около 2 000 световых лет. До этой попытки истинная природа экзопланеты оставалась загадкой.
В отношении Kepler-13b существовала путаница: была ли это звезда с низкой массой или горячий мир, похожий на Юпитер? Поэтому мы придумали эксперимент с использованием хитрого прибора "Алопек", Доктор Хауэлл (Dr. Steve B. Howell)
"Мы наблюдали за обеими звездами, Кеплер А и Кеплер В, одновременно, и искали любые изменения яркости во время транзита планеты, к нашему удовольствию, мы не только разгадали загадку, но и открыли окно в новую эру исследований экзопланет". Доктор Хауэлл (Dr. Steve B. Howell)
Эта двойная победа повысила значимость таких инструментов, как "Алопек" (Alopeke), для исследования экзопланет. Изысканные возможности обсерватории Gemini, а также инновационный инструмент 'Alopeke сделали это открытие возможным всего за четыре часа наблюдений.
Alopeke выполняет "спекл-визуализацию", собирая тысячу 60-миллисекундных экспозиций каждую минуту. После обработки такого большого количества данных конечные изображения свободны от негативного влияния атмосферной турбулентности, которая может раздуть, размыть и исказить изображения звезд.
Примерно половина всех экзопланет вращается вокруг звезды, входящей в бинарную систему, но до сих пор мы не могли точно определить, у какой звезды находится планета Доктор Хауэлл (Dr. Steve B. Howell)
Анализ, проведенный командой, выявил явное падение света от Кеплера А, что доказывает, что планета вращается вокруг более яркой из двух звезд. Кроме того, "Алопек" одновременно предоставляет данные в красном и синем диапазонах волн, что является необычной возможностью для спекл-камер.
Сравнивая данные в красном и синем цветах, исследователи с удивлением обнаружили, что провал в синем свете звезды был примерно в два раза глубже, чем провал в красном свете. Это можно объяснить наличием горячей экзопланеты с очень протяженной атмосферой, которая более эффективно блокирует свет в синем диапазоне длин волн. Таким образом, эти многоцветные спекл-наблюдения дают возможность заглянуть в облик этого далекого мира.
Первые наблюдения указывали на то, что транзитный объект является либо звездой с низкой массой, либо коричневым карликом (объект, находящийся где-то между самыми тяжёлыми планетами и самыми лёгкими звёздами). Но исследования Хауэлла и его команды показывают, что объект является газовой экзопланетой-гигантом типа Юпитера с "раздутой" атмосферой из-за воздействия огромного излучения от звезды-хозяина.
У Алопеке есть идентичный двойник на телескопе Gemini South в Чили, названный Зорро, что в переводе с испанского означает "лиса".
Как и Алопеке, Зорро способен делать спекл-изображения в синем и красном диапазонах волн. Наличие этих инструментов в обоих полушариях позволяет обсерватории Gemini разрешить тысячи экзопланет, которые, как известно, находятся в нескольких звездных системах.
"Спекл-изображение переживает ренессанс благодаря тому, что такие технологии, как быстрые детекторы с низким уровнем шума, становятся всё более доступными, в сочетании с большим первичным зеркалом Джемини, 'Alopeke имеет реальный потенциал для еще более значительных открытий экзопланет, добавляя еще одно измерение к поиску. член команды и научный сотрудник по приборам "Алопек" Эндрю Стивенс из Северного телескопа Джемини. "
Впервые предложенная французским астрономом Антуаном Лабейри в 1970 году, спекл-визуализация основана на идее, что атмосферная турбулентность может быть "заморожена" при получении очень коротких экспозиций. На таких коротких экспозициях звезды выглядят как скопления маленьких пятен, или спеклов, где каждый из этих спеклов имеет размер оптимального предела разрешения телескопа.
При съёмке большого количества экспозиций и использовании умного математического подхода эти пятнышки могут быть реконструированы для формирования истинного изображения источника, устраняя эффект атмосферной турбулентности. В результате получается изображение высочайшего качества, которое может создать телескоп, что позволяет получить космическое разрешение на земле, что делает эти приборы превосходными зондами для изучения внесолнечной среды, в которой могут находиться планеты.
Открытие планет, вращающихся вокруг других звезд, изменило представление о нашем месте во Вселенной. Такие космические аппараты, как космический телескоп NASA Kepler/K2 и спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), показали, что в небе существует вдвое больше планет, вращающихся вокруг звёзд, чем звёзд, видимых невооруженным глазом.
На сегодняшний день общее число открытий составляет около 4 000. Хотя эти телескопы обнаруживают экзопланеты путем поиска крошечных провалов в яркости звезды, когда планета проходит перед ней, они имеют свои пределы.
В этих миссиях наблюдения ведутся за большими полями пространства, содержащими сотни тысяч звёзд, поэтому они не обладают тонким пространственным разрешением, необходимым для более глубокого зондирования. Одним из главных открытий в области изучения экзопланет является то, что около половины всех экзопланет вращаются вокруг звёзд находятся в бинарных системах. Для того чтобы разобраться в этих сложных системах, необходимы технологии, позволяющие проводить наблюдения с учетом времени и изучать тончайшие детали с исключительной четкостью. Наша работа с Kepler-13b является образцом для будущих исследований экзопланет в многочисленных звёздных системах. Наблюдения подчеркивают возможность получения изображений высокого разрешения с помощью таких мощных телескопов, как Gemini, не только оценить, какие звёзды с планетами находятся в бинарных системах, но и надёжно определить, вокруг какой из звёзд вращается экзопланета". Доктор Хауэлл (Dr. Steve B. Howell)
Друзья, подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые и интересные материалы о космосе.
♥ До встречи! ♥