З тих пір Кеплер космічний телескоп почав виявляти тисячі екзопланет у нашій галактиці, астрономи з нетерпінням чекали дня, коли будуть розгорнуті місії наступного покоління. До них належить багатоочікуване Космічний телескоп Джеймса Вебба, який планується винести в космос у 2019 році, а також безліч наземних обсерваторій, які наразі будуються.
Однією з них є проект "Екзопланети в транзиті" та їх атмосфера (ExTrA), що є останнім доповненням до обсерваторії Ла Сілла в Чилі. Використовуючи метод транзиту, цей апарат буде спиратися на три 60-сантиметрові телескопи (23,6 дюйма) для пошуку екзопланет розміром Землі навколо зірок типу М (червоний карлик) в Галактиці Чумацького Шляху. Цього тижня заклад розпочався зі збору першого світла.
Метод транзиту (ака. Транзитна фотометрія) складається з моніторингу зірок для періодичного заглиблення в яскравості. Ці занурення спричинені планетами, що проходять перед зіркою (ака. Транзитом) відносно спостерігача. У минулому виявлення планет навколо зірок типу М за допомогою цього методу було складним завданням, оскільки червоні карлики є найменшим і найтемнішим класом зірок у відомому Всесвіті і випромінюють більшу частину свого світла в ближній інфрачервоній смузі.
Однак ці зірки також виявились скарбницею, якщо мова йде про кам'янисті екзопланети, схожі на Землю. В останні роки скелясті планети були виявлені навколо зірок, таких як Проксима Кентаврі та Росс 128, в той час як TRAPPIST-1 мав систему з семи скелястих планет. Крім того, були проведені дослідження, які показали, що скелясті планети з потенційною проживаністю можуть бути дуже поширеними навколо червоних карликових зірок.
На відміну від інших об'єктів, проект ExTrA добре підходить для проведення опитувань для планет навколо червоних дерев через його розташування на околицях пустелі Атакама в Чилі. Як пояснив Ксав'є Бонфілс, провідний дослідник проекту:
“Ла-Сілла була обрана домівкою телескопів через відмінні атмосферні умови. Вид світла, який ми спостерігаємо - ближній інфрачервоний - дуже легко поглинається земною атмосферою, тому нам потрібні найсухіші та найтемніші умови. La Silla ідеально відповідає нашим технічним умовам.”
Крім того, заклад ExTrA буде спиратися на новий підхід, який передбачає поєднання оптичної фотометрії зі спектроскопічною інформацією. Він складається з трьох телескопів, що збирають світло від цільової зірки та чотирьох супутніх зірок для порівняння. Потім це світло подається через оптичні волокна в багатооб'єктний спектрограф для того, щоб проаналізувати його в різних довжинах хвиль.
Такий підхід підвищує рівень досяжної точності та допомагає пом'якшити руйнівний ефект атмосфери Землі, а також потенціал помилок, що вводяться приладами та детекторами. Крім мети просто знайти планети, що перебувають перед їхніми червоними карликовими зірками, телескопи ExTrA також вивчать планети, які вона знайде, щоб визначити їх склад та їх атмосферу.
Коротше кажучи, це допоможе визначити, чи справді ці планети могли бути житловими. Як пояснив Хосе-Мануель Альменара, член команди ExTrA:
“За допомогою ExTrA ми також можемо вирішити деякі основні питання щодо планет у нашій галактиці. Ми сподіваємось дослідити, наскільки поширені ці планети, поведінка багатопланетних систем та види оточуючих середовищ, які призводять до їх утворення,”
Потенціал пошуку позасонячних планет навколо червоних карликових зірок - це величезна можливість для астрономів. Вони не тільки є найпоширенішою зіркою у Всесвіті, на яку припадає лише 70% зірок у нашій галактиці, вони також дуже довгоживучі. Тоді як зірки, як наше Сонце, мають тривалість життя близько 10 мільярдів років, червоні карлики здатні залишатися у своїй основній фазі послідовності до 10 трильйонів років.
З цієї причини є ті, хто вважає, що зірки типу М - найкраща пропозиція для пошуку житлових планет у довгостроковій перспективі. У той же час виникають невирішені питання щодо того, чи можуть планети, на яких орбіти червоних зірок-карликів можуть залишатися мешкаючими довго, через їх мінливість та схильність спалахувати. Але з ExTrA та іншими інструментами наступного покоління, що починають працювати, астрономи, можливо, зможуть вирішити ці актуальні питання.
Як схвильовано сказав Бонфілс:
“З телескопами наступного покоління, таких як надзвичайно великий телескоп ESO, ми можемо вивчити атмосферу екзопланет, виявлених ExTra, щоб спробувати оцінити життєздатність цих світів для підтримки життя, як ми його знаємо. Вивчення екзопланет приносить те, що колись було науковою фантастикою, у світовий науковий факт.”
ExTrA - це французький проект, що фінансується Європейською науковою радою та Національним де-ла-Решер-Французьким агентом, а його телескопи будуть експлуатуватися віддалено із Гренобля, Франція. Також не забудьте насолоджуватися цим відео з виходу ExTrA в Інтернеті, люб’язно надавши ESOcast:
