The ExTrA telescopes at La Silla
The ExTrA telescopes are sited at ESO’s La Silla Observatory in Chile. They will be used to search for and study Earth-sized planets orbiting nearby red dwarf stars. ExTrA’s novel design allows for much improved sensitivity compared to previous searches.
This nighttime view shows the three ExTra domes in the foreground and many of the other telescopes at ESO’s La Silla Observatory behind.
Źródło: ESO/Emmanuela RimbaudNowe narodowe urządzenie w należącym do ESO Obserwatorium La Silla wykonało pierwsze obserwacje. Teleskopy ExTrA będą poszukiwać i badać planety o rozmiarach Ziemi krążące wokół pobliskich czerwonych karłów. Nowatorski projekt ExTrA pozwala na znaczną poprawę czułości w porównaniu do wcześniejszych poszukiwań. Astronomowie uzyskali nowe potężne narzędzie pomagający w poszukiwaniach światów nadających się potencjalnie do zamieszkania.
Najnowsza instrument w należącym do ESO Obserwatorium La Silla w północnym Chile, Exoplanets in Transits and their Atmospheres (ExTrA), przeprowadził pierwsze udane obserwacje. ExTrA został zaprojektowany do poszukiwania planet wokół pobliskich czerwonych karłów i badania ich własności. Jest to project francuski finansowany przez European Research Council oraz francuską Agence National de la Recherche. Teleskopy będą sterowane zdalnie z Grenoble we Francji.
Aby wykrywać i badać egzoplanety, ExTrA korzysta z trzech 60 cm teleskopów [1]. Regularnie monitorują ilość światła otrzymywaną od wielu czerwonych karłów i szukają niewielkich osłabieni jasności, które mogą być spowodowane przejściem planety – tranzytem – przed dyskiem gwiazdy i przesłonięciem części jej światła.
„Na miejsce postawienia teleskopu wybrano La Silla, ponieważ są tutaj świetne warunki atmosferyczne” wyjaśnia kierownik naukowcy projektu, Xavier Bonfils. „Rodzaj światła, jaki obserwujemy – bliska podczerwień – jest bardzo łatwo absorbowana przez ziemską atmosferę, zatem potrzebujemy najsuchszych i najciemniejszych możliwych warunków. La Silla idealnie spełnia nasze kryteria.”
Metoda tranzytów obejmuje porównywanie jasności badanej gwiazdy z innymi gwiazdami odniesienia, aby wychwycić minimalnie zmiany. Jednak z powierzchni Ziemi jest trudno wykonać odpowiednio precyzyjne pomiary w sposób taki, aby wykryć małe planety o wielkości ziemi [2]. Dzięki użyciu nowatorskiego podejścia, które włącza także informacje o jasności gwiazd w wielu różnych kolorach, ExTrA radzi sobie z częścią tych ograniczeń.
Trzy teleskopy ExTra zbierają światło od gwiazdy będącej celem obserwacji i czterech gwiazd porównania. Światło to następnie przy pomocy światłowodów wędruje do spektrografu wieloobiektowego. To innowacyjne podejście dodaje do tradycyjnej fotometrii informację spektroskopową, co pomaga w łagodzeniu zaburzającego efektu od ziemskiej atmosfery, a także efektów wprowadzanych przez instrumenty i detektory – zwiększając możliwą do osiągnięcia precyzję.
Ponieważ tranzytująca planeta będzie blokować proporcjonalnie większą część światła od mniejszej gwiazdy, ExTrA skupi się na obserwacjach pobliskich przykładów specyficznego rodzaju małych, jasnych gwiazd znanych jako karły typu M, które są powszechnie w Drodze Mlecznej. Uważa się, że gwiazdy te posiadają wiele planet o wielkości Ziemi, co czyni je głównymi celami dla astronomów chcących odkryć i zbadać odległe światy mogące być zdatne do życia. Najbliższa gwiazda względem Słońca, Proxima Centauri, jest karłem typu M i w jej przypadku znaleziono na orbicie planetę o masie Ziemi.
Znalezienie tych wcześniej niewykrywalnych światów podobnych do Ziemi jest jednym z dwóch kluczowych celów dla projektu ExTrA. Teleskop będzie także badać planety, aby znaleźć więcej szczegółów określających ich własności i wydedukować na tej podstawie ich budowę, aby ustalić na ile mogą być podobne do Ziemi.
„Dzięki ExTrA, możemy także spróbować odpowiedzieć na fundamentalne pytania dotyczące planet w naszej galaktyce. Mamy nadzieję sprawdzić jak powszechne są planety, jak zachowują się systemy wieloplanetarne oraz jakie są rodzaje środowisk, które prowadza do ich utworzenia” dodaje członek zespołu Jose-Manuel Almenara.
Bonfils z podekscytowaniem oczekuje przyszłości: „Z następną generacją teleskopó1)w, takich jak Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), budowany przez ESO, możemy być w stanie badać atmosfery egzoplanet odkrytych przez ExTra, aby spróbować określić zdolności tych globów do podtrzymania życia takiego, jakie znamy. Badanie egzoplanet jest przeniesieniem czegoś, co kiedy było fantastyka naukową, do naukowej rzeczywistości.”
Uwagi
[1] Teleskopy i ich montaże zostały dostarczone przez Astrosysteme Austria, kopuły przez niemiecką firmę ScopeDome, a kamerę podczerwoną wykonała amerykańska firma Princeton Instruments używając matrycy detektorów od belgijskiej firmy Xenics. Więcej informacji temat nowego urządzenia znajduje się tutaj.
[2] Podejście to, znane jako fotometria różnicowa, obejmuje obserwacje danej gwiazdy razem z innymi gwiazdami blisko niej na niebie. Korygując odchyłki, które są wspólne dla wszystkich gwiazd, gdyż wynikają z zaburzającego wpływu ziemskiej atmosfery, można uzyskać bardziej dokładne pomiary docelowej gwiazdy. Jednak spadki jasności spowodowane planetami wielkości Ziemi są tak małe, że nawet ta technika nie zawsze jest wystarczająca.
Więcej informacji
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.
Przeczytaj więcej:
Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
