ТЕЛЕСКОП, КОТОРЫЙ ИЗУЧИТ НАШУ БЛИЖАЙШУЮ ЭКЗОПЛАНЕТУ
В ближайшие годы астрономы получат новые инструменты для изучения экзопланеты Проксима b, которая является одной из самых интригующих цель на околоземном космическом фронте. Благодаря разработке нового спектрографа RISTRETTO, учёные надеются прояснить многие вопросы о возможной жизни на этой планете.
ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОКСИМЫ B
Представьте, что вам нужно заметить светлячка, кружащего вокруг маяка, находясь в сотнях километров. Именно такую задачу решают астрономы, пытаясь исследовать Проксиму b — экзопланету размером с Землю, вращающуюся вокруг Проксимы Центавра, ближайшей звезды к нашей Солнечной системе. Яркость этой звезды превышает светимость планеты в десятки миллионов раз, что делает практически невозможным обнаружение этого слабого света, отражённого от далёкого мира.
НОВЫЕ РЕШЕНИЯ В НАУКЕ
Учёные Женевского университета разработали новый подход к решению этой задачи. Спектрограф RISTRETTO, который будет установлен на Большом Огромном Телескопе (Very Large Telescope) в Чили, использует сложные оптические техники для уменьшения яркости звезды и выявления планет, скрывающихся в её сиянии.
СЕРДЦЕ СИСТЕМЫ: КОРОНАГРАФ
Ключевым элементом системы является коронографическая интегральная полевую единица. Это устройство, выглядящее сложным, выполняет важную функцию: оно использует массив гексагональных линз для захвата света, который проходит через оптические волокна, манипулируя его свойствами для частичного «подавления» яркости звезды. В результате остаётся лишь гораздо более слабый сигнал от планет, вращающихся рядом.
Адаптивная оптика также необходима для устранения искажений, вызванных атмосферой Земли. Авиапотоки и температурные колебания постоянно искажают свет звёзд, что делает их мигание настоящей проблемой для точных наблюдений. Команда RISTRETTO успешно протестировала несколько компонентов этого механизма в октябре на обсерватории Утро-Провенс во Франции.
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ
С завершением тестирования, исследователи смоделировали возможности полного инструмента с использованием компьютерных симуляций. Они оценили, сможет ли RISTRETTO выделить сигнал планеты с помощью синтетических наблюдений за Проксимой Центавра. Результаты превзошли ожидания: всего за 55 часов наблюдений на ВГОТ, инструмент сможет обнаружить Проксима b, а за 85 часов наблюдений есть шанс выявить признаки кислорода или воды в атмосфере планеты.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ
Проксима b находится в обитаемой зоне своей звезды, где температура может позволить существовать жидкой воде на поверхности. Планета примерно такая же, как Земля, и получает похожие количества солнечного света. Неизвестно, есть ли на ней вода, сохраняется ли атмосфера или существует ли жизнь. Однако возможность обнаружить атмосферный кислород или водяной пар станет значительным шагом к ответам на эти вопросы.
ФИНАНСИРОВАНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Проект получил финансовую поддержку от швейцарского часового бренда Swatch и планирует установку RISTRETTO на ВГОТ к 2030 году. Кроме изучения Проксимы b, RISTRETTO послужит испытательной платформой для техник, которые в дальнейшем будут применяться во втором поколении инструментов на Экстремально Большом Телескопе (Extremely Large Telescope), строительству которого уже начинается в Чили.
Эти исследования открывают новые горизонты для астрономии и предоставляют уникальную возможность глубже понять экзопланеты и условия, при которых может возникнуть жизнь за пределами нашей Солнечной системы.
