Szukanie planet krążących wokół innych gwiazd jest jak szukanie płomienia świeczki w świetle reflektora. Dlatego astronomowie opracowali nową technikę interferometrii, dzięki której mogą usunąć światło gwiazdy. W planach Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) jest wypróbowanie tej techniki z orbity. Wcześniej jednak wraz z Europejskim Obserwatorium Południowym (European Southern Observatory – ESO) agencja zamierza zbudować odpowiedni instrument na Ziemi.

Technika interferometrii wyciszającej polega na złożeniu obrazów z kilku teleskopów w taki sposób, żeby światło gwiazdy zanikło i znacznie bledsze od niej planety stały się zauważalne. Jest to możliwe, ponieważ światło ma naturę falową i cechy sinusoidy. Zazwyczaj interferometrii używa się, aby wzmocnić światło słabych obiektów, nakładając na siebie maksima fali. Przy interferometrii wyciszającej nakłada się na siebie maksima i minima fali i w ten sposób wycina światło gwiazdy. Można wtedy zaobserwować planety, gdyż ich blask nie został wyciszony, ponieważ fala światła miała inne cechy.

ESA i ESO zbudują nowy instrument, GENIE (Ground-based European Nulling Interferometer Experiment) na bazie ośmiu teleskopów znajdujących się w kompleksie Very Large Telescope (VLT) w Chile. Będzie to największa inwestycja w urządzenie wykorzystujące interferometrię wyciszającą. Wykorzystując największy naziemny teleskop i największy interferometr, naukowcy mają nadzieję uzyskać bardzo dobrą rozdzielczość. GENIE ma zacząć działać w 2006 roku.

Zdobyte podczas pracy nad GENIE doświadczenie inżynierowie chcą wykorzystać do jak najlepszego zaplanowania projektu Darwin. W ramach tego programu naukowcy chcą w przyszłej dekadzie wysłać na orbitę flotyllę sześciu teleskopów i dwóch innych statków kosmicznych, które wykorzystując technikę interferometrii wyciszającej będą szukały planet podobnych do Ziemi, krążących wokół innych gwiazd.

Również naukowy skorzystają na pracy z GENIE. Będą mogli nauczyć się jak najlepiej interpretować dane dostarczone przez flotyllę Darwin oraz opracować listę gwiazd, na które w pierwszej kolejności powinny zwrócić uwagę teleskopy Darwin. GENIE wprawdzie nie znajdzie planety ziemskiego typu, ale będzie mógł rozpoznać dyski pyłowe wokół gwiazd i ocenić czy nie są one zbyt gęste by zamaskować ewentualne planety. A jak niedawno odkryła należąca do ESA sonda Ulysses, dyski pyłowe mogą świadczyć o tym, że gwiazda posiada własny układ planetarny (Obcy obserwują Układ Słoneczny“>pisaliśmy o tym).

Jeżeli instrument będzie pracować zgodnie z oczekiwaniami, GENIE będzie mógł zobaczyć planety typu Jowisza, które jak do tej pory nie zostały zaobserwowane. Ich istnienie stwierdzono obserwując ich wpływ na gwiazdę macierzystą. Instrument powinien również wychwycić brązowe karły.

Na ziemi interferometria wyciszająca jest utrudniona. Po pierwsze atmosfera ziemska rozprasza światło gwiazdy, tak że osłabienie jej światła jest setki razy mniej efektywne niż gdyby wszystko odbywało się w przestrzeni kosmicznej. Po drugie, na Ziemi utrudnione są obserwacje w promieniowaniu podczerwonym, w którym najlepiej szukać planet, gdyż emitują one przede wszystkim ciepło.

Ponieważ w przestrzeni kosmicznej te problemy nie występują, flotylla Darwin będzie mogła zobaczyć mniejsze planety typu Ziemia.

Obliczyliśmy, że Darwin będzie mógł zaobserwować “Ziemie” odległe o nie więcej niż dziesięć lat świetlnych w ciągu kilku godzin obserwacji. VLT, nawet jeśli by nie było atmosfery, potrzebowałby na to 450 dni ze względu na emisję promieniowania podczerwonego przez naszą planetę” – mówi Malcolm Fridlund, naukowiec związany z misją Darwin. – “Dlatego musimy udać się w przestrzeń kosmiczną“.

Autor

Anna Marszałek