Найновіший у світі і найпотужніший інструмент візуалізації екзопланет у світі, нещодавно встановлений планетний пристрій Gemini Planet (GPI) на 8-метровому телескопі Gemini South, зробив своє перше світлове інфрачервоне зображення екзопланети: Beta Pictoris b, який обертається навколо зірки Бета Pictoris, друга найяскравіша зірка південного сузір'я Pictor. На зображенні вгорі планета досить очевидна як яскравий згусток пікселів, що знаходиться праворуч внизу від зірки (який фізично покритий невеликим непрозорим диском для блокування відблисків.) Але це скупчення пікселів насправді віддалене планети на відстані 63 світлових років і в кілька разів більш масивні - а також на 60% більше - ніж Юпітер!
І це лише початок.
Незважаючи на те, що багато екзопланет було виявлено та підтверджено за останні кілька десятиліть за допомогою різних методик, дуже мало насправді було зображено безпосередньо. Вирішити слабке сяйво відбитого світла планети надзвичайно важко з-за блискучих відблисків її зірки - але GPI був покликаний робити саме це.
"Більшість планет, про які ми знаємо на сьогоднішній день, відомі лише завдяки непрямим методам, які говорять нам про те, що планета є там, трохи про її орбіту і масу, але не про багато іншого", - сказав Брюс Макінтош з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора, який керував команда, яка побудувала інструмент. "За допомогою GPI ми безпосередньо зображуємо планети навколо зірок - це схоже на те, щоб можна було розсікати систему і справді зануритися в атмосферний склад планети та її характеристики".
І GPI не просто зображує віддалені екзопланети розміром з Юпітером; вона зображує їх швидко.
"Навіть ці ранні знімки на першому світлі майже вдесятеро кращі, ніж інструменти попереднього покоління", - сказав Макінтош. "За одну хвилину ми побачили планети, які використовували нам годину на виявлення".
Незважаючи на великі розміри, Beta Pictoris b - дуже молода планета - за оцінками, їй менше 10 мільйонів років (самій зірці всього лише 12 мільйонів.) Її наявність свідчить про здатність великих планет швидко і швидко формуватися навколо новостворених зірок.
Детальніше: Exoplanet підтверджує, що газові гіганти можуть формуватися швидко
"Побачити планету, близьку до зірки лише через одну хвилину, було хвилюванням, і ми це побачили лише перший тиждень після того, як інструмент було поставлено на телескоп!" додав Фредрік Рантакіро, науковий співробітник Близнюків, що працює над інструментом. "Уявіть, що він зможе зробити, коли ми підготуємо та повністю настроїмо його виконання".
Ще одне з перших світлих зображень GPI, захоплене світлом, розсіяним пилом, оточуючи молоду зірку HR4796A, приблизно за 237 світлових років:
На лівому зображенні показано нормальне світло, включаючи як пилове кільце, так і залишкове світло від центральної зірки, розсіяного турбулентністю в атмосфері Землі. На правильному зображенні видно лише поляризоване світло. Залишилося зоряне світло неполяризоване і, отже, видаляється. Світло від заднього краю диска (праворуч від зірки) сильно поляризоване, оскільки воно відбивається у напрямку до Землі, і, таким чином, воно виглядає яскравіше, ніж край, спрямований вперед.
Думається, що відбивне кільце може бути від пояса астероїдів або комет, що обертаються навколо HR4796A, і, можливо, у формі (або "пастухової", як кільця Сатурна) ще небаченими планетами. Розширені можливості GPI дозволяють відображати повну окружність кільця.
Успіх GPI у створенні зображень раніше відомих систем, таких як Beta Pictoris та HR4796A, може лише свідчити про ще багато захоплюючих відкриттів екзопланет.
"Вся спільнота екзопланет захоплена GPI, щоб запровадити цілу нову еру пошуку планети", - каже фізик і експерт з питань екзопланет Сара Сігер з Массачусетського технологічного інституту. “Кожна методика виявлення екзопланет має свій розквіт. По-перше, це радіальна техніка швидкості (наземні пошуки планети запустили все поле). По-друге, це була техніка транзиту (а саме Кеплер). Тепер це "метод прямого малювання" для пошуку планет - техніка, яка робить хвилі ".
Цього року команда GPI розпочне масштабне опитування, дивлячись на 600 молодих зірок, щоб побачити, які планети-гіганти можуть обернути їх на орбіті.
«Якось на телескопі в космосі з’явиться прилад, який буде дуже схожий на GPI. А зображення та спектри, які вийдуть з цього інструменту, покажуть маленьку блакитну крапку, яка є іншою Землею ».
- Брюс Макінтош, керівник команди GPI
Спостереження, проведені вище, були проведені минулого листопада під час "надзвичайно безпроблемного дебюту". Телескоп «Близнюки Південь» розташований поблизу вершини Серро Пачона в центральній частині Чилі, на висоті 2722 метри.
Джерело: Прес-реліз обсерваторії Близнюки
