Astronom z Uniwersytetu w Arizonie i jego współpracownicy użyją nowatorskiej kamery by polować na planety spoza Układu Słonecznego.

Za pomoca swojego sprzętu, naukowcy wykonali już zadziwiające fotografie Tytana, największego z księżyców Saturna i odkryli obiekt o masie jedynie 27 razy większej od masy Jowisza. Mają nadzieję, że ich aparat będzie pierwszym, który sfotografuje słabo świecące gazowe olbrzymy podobne do Jowisza poza naszym Układem Słonecznym.

Profesor Laird M. Close i jego byli studenci (już absolwenci), Beth Biller i Eric Nielsen, użyją kamer SDI (Simultaneous Differential Imager) konstrukcji Close'a, żeby przy pomocy dwóch potężnych teleskopów w Arizonie i w Chile zapolować na planety okrążające inne gwiazdy.

Astronomowie pośrednio odkryli już przeszło 100 planet okrążających obce słońca, ale żadna nie została bezpośrednio sfotografowana. Niedługo problem wykrywania słabych planet w pobliżu ich miliardy razy jaśniejszych gwiazd może zostać rozwiązany przy użyciu unikalnej kamerki SDI o wysokim kontraście. Aparat używa optyki adaptatywnej, usuwającej zakłócenia wywołane ziemską atmosferą i daje niezwykle ostre zdjęcia.

University of Arizona

Laird Close sfotografowany na tle czterech identycznych zielonych laserowych obrazów z SDI. “Zespół, który uzyska pierwsze zdjęcie planety spoza Układu Słonecznego, będzie zespołem, kóry ma najlepszą optykę, najlepsze oprogramowanie i najlepiej radzi sobie z teleskopem” powiedział Close.

Kamera SDI rozbija światło emitowane przez pojedynczy obiekt na cztery identyczne kopie, a powstałe wiązki światła przepuszcza przez cztery różne, wrażliwe na metan filtry. Kiedy przefiltrowane światło trafia na tablicę czujnika, astronomowie mogą wyodrębnić obrazy i jasna gwiazda znika pozostawiając masywną, bogatą w metan planetę.

Profesor Close i jego współpracownicy zbadają przy pomocy SDI 100 młodych gwiazd na północnej i południowej półkuli nieba, które znajdują sie blisko Ziemi. Poszukają planet o masie zaledwie 3 Jowiszy znajdujących się nawet w odległości jedynie 5 jednostek astronomicznych od gwiazdy.

Północny aparat SDI będzie używany wraz z 6,5-metrowym teleskopem MMT na Mount Hopkins w Arizonie, dzięki współpracy z astronomem z Steward Obserwatory, Donaldem McCarthym. Południowa kamerka SDI zainstalowana zostanie na należącym do ESO (European Southern Observatory) 8,2-metrowym VLT (Very Large Telescope) w Chile. Astronomowie Rainer Lenzen i Wolfgang Brandner z Max-Planck-Institut fur Astronomie (MPIA) w niemieckim Heidelbergu i Markus Hartung z ESO będą współpracować przy tym projekcie.

“Nasza technika fotograficzna jest prawdopodobnie około 100 razy bardziej czuła niż obecne technologie” – powiedział Close. “Pozwoli nam to na bezpośrednie wykrywanie nie będących gwiazdami towarzyszy pobliskich gwiazd. Umożliwi nam to również poszukiwanie planet w rejonach, gdzie wcześniej nie było to możliwe, a gdzie może znajdować się wiele masywnych planet” – dodał. – “Jeśli znajdziemy takie planety, może dowiemy się czy te gwiazdy posiadają planety podobne do Ziemi“.

We współpracy z Markiem McCaughreanem z Astrophysical Institute w Poczdamie, Close i jego niemieccy koledzy odkryli obiekt o masie 27 mas Jowisza, nazwany Epsilon Indi Bb już pierwszej nocy używania kamery.

University of Arizona

Zdjęcie odkrycia dokonanego dzięki SDI: najbliższy brązowy karzeł w układzie podwójnym Epsilon Indi BaBb.

Epsilon Indi Bb jest obiektem bogatym w metan odległym o jedyne 12 lat świetlnych od Słońca, a o zaledwie 2,6 j.a. od obiektu o masie 43 Jowiszy (Epsilon Indi Ba, którego odkrycie McCaughrean i współpracownicy zgłosili w roku 2003).

“Epsilon Indi Bb jest ciut zbyt masywny żeby być prawdziwą planetą, ale jest tylko odrobinę gorętszy od piekarnika” – powiedział Close. – “Jest najchłodniejszym i najbliższym podwójnym brązowym karłem jakiego sfotografowano“.

Brązowe karły sa zbyt małe by świecić jak gwiazdy, ale zbyt duże by mogły być nazywane planetami.

“Odkrycie to odegra ważną rolę w rozumieniu natury i zachowania brązowych karłów” – stwierdził Close.

Ubiegłego lutego, podczas testowania aparatu SDI w Chile, Hartung, Close i ich europejscy koledzy wykonali Smok na powierzchni Tytana“>najwyraźniejsze jak dotąd zdjęcia największego z księżyców Saturna, Tytana.

University of Arizona

Niezwykłe zdjęcie największego z księżyców Saturna, Tytana, zostało wykonane przez znajdujący się na Ziemi teleskop przy użyciu nowatorskiej kamerki skonstruowanej przez astronoma z Uniwersytetu w Arizonie, Lairda Close’a. Tytan jest oddalony około 800 milionów mil, a rozdzielczość zdjęcia to około 360 kilometrów.

Jedno z niezwykle wyraźnych zdjęć pokazuje czerwone formy na powierzchni i ciemne obszary księżyca, okolone mgiełką bogatej w metan atmosfery Tytana, pokazanej na niebiesko.

Zdjęcie charakteryzuje się 360-kilometrową rozdzielczością, co oznacza, że z odległości 8,5 jednostek astronomicznych (jaka dzieli Ziemię i Saturna) widoczne są szczegóły o tej wielkości.

“Czerwone plamy mogą przedstawiać lodową powierzchnię Tytana” – przypuszcza Close. – “Obszary ciemne prawdopodobnie okażą się być jeziorami płynnego metanu i etanu“.