Udskriv
Overordnet kategori: Astronomi
Kategori: Exoplaneter
Breakthrough Watch er et globalt astronomi-program der søger efter jordlignende exoplaneter. Breakthrough har netop installeret et nyt instrument på ESO's VLT i Atacama ørkenen, Chile (bill), som kan skærme moderstjernens lys, så man kan se planeterne direkte, med det specifikke formål at observere en kendt exoplanet om vores nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri.

ESO's VLT array i Paranal Instrumentet, som kaldes NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), er bygget til at søge efter explaneter i vores nabostjernesystem Alpha Centauri indenfor de "beboelige zoner" omkring de to sollignende stjerner, hvor vand kan eksistere i flydende tilstand. Instrumentet er udviklet i løbet af de seneste tre år i et samarbejde imellem Universitetet i Uppsala i Sverige, Universitetet i Liège i Belgien, California Institute of Technology i USA og Kampf Telescope Optics i München i Tyskland.

Fra 23. maj til11 juni 2019 har astronomerne ved ESOs VLT gennemført en observationsperiode på 10 dage, for at finde eventuelle planeter i stjernesystemet. Det opgraderede instrument vil kunne finde planeter, som er dobbelt så store som Jorden, og opefter. Der observeres i nærinfrarødt og termisk infrarødt fordi det svarer til den varmestråling, som vil komme fra en planet, og dermed kan astronomerne bestemme, om planetens temperatur giver mulighed for flydende vand.

Alpha Centauri er det stjernesystem, som er tættest ved vores Solsystem - 4,37 lysår borte. Det består af to sollignende stjerner, Alpha Centauri A og B plus den røde dværgstjerne Proxima Centauri. Vi véd ikke så meget om planeter i Alpha Centauri-systemet. I 2016 opdagede et forskerhold med brug af ESO instrumenter en jordlignende exoplanet i kredsløb om Proxima Centauri. Men Alpha Centauri A og B er stadig ukendt land. Det er ikke klart, om et sådant binært stjernesystem kan indeholde jordlignende exoplaneter, og den mest lovende metode til at afgøre tvivlsspørgsmålet er ved at prøve at kigge efter dem.

At observere den slags exoplaneter direkte er dog en større teknisk udfordring. Den smule stjernelys, som de tilbagekaster er som oftest milliarder af gange svagere end det lys, som kommer direkte til os fra selve stjernerne. Det at skelne en lille exoplanet tæt ved dens stjerne på en afstand af adskillige lysår er blevet sammenlignet med at se en natsværmer, som kredser om en gadelampe snesevis af kilometer væk. I 2016 påbegyndte Breakthrough Watch og ESO så et samarbejde for at løse det problem. Det sker med et specialinstrument, som kaldes en termisk infrarød koronagraf, som er designet til at blokere for det meste af det lys, som kommer fra stjernen, og samtidig indfange det infrarøde lys, som udsendes fra den varme overflade på en kredsende exoplanet, istedet for at opfange den smule stjernelys, som den reflekterer. På samme måde som objekter tæt ved Solen (som normalt er skjult af Solens stråler) kan ses under en total solformørkelse, så danner koronagrafen en slags kunstig formørkelse af den stjerne, som den peger imod. På den måde bliver stjernelyset fjernet, og meget svagere objekter i nærheden kan registreres. At gøre det, er en vigtig forbedring af observationsmulighederne.

Koronagrafen er installeret på et af VLTs fire 8m teleskoper for at modificere det eksisterende instrument, som hedder VISIR. Det sker ved at optimere følsomheden i de infrarøde bølgelængder, som forbindes med exoplaneter, som måske kan være beboelige. Derfor er det nu muligt at søge efter varmestråling, som ligner det, som Jorden udsender, når den opfanger energi fra Solen, og derefter udsender det i det termiske infrarøde bølgelængdeområde. NEAR ændrer det eksisterende VISIRinstrument på tre måder, ved at kombinere flere forskellige frontlinieteknikker i astronomien:
1. Først tilpasser det instrumentet til koronagrafi, så man kan reducere lyset fra målstjernen og afsløre lyset fra evt. jordlignende exoplaneter.
2. Dernæst bruges adaptiv optik til at deformere teleskopets sekundærspejl, så der kompenseres for lufturo fra Jordens atmosfære.
3, Endelig anvendes der nye skifteteknikker, som reducerer støjsignalerne.

Pete Worden, som er administrerende direktør for Breakthrough Initiative, sagde: "Vi er meget glade for at samarbejde med ESO i forbindelse med design, opbygning, installation og nu brugen af dette innovative nye instrument. Hvis der findes jordlignende exoplaneter omkring Alpha Centaruri A og B, vil det være en stor nyhed for alle på vores egen planet."

"ESO er glad for at kunne bidrage til NEAR projektet med ekspertise, eksisterende infrastruktur og observationstid på Very Large Telescope," kommenterede ESOs projektleder Robin Arsenault.

"Det her er en værdifuld mulighed for, med NEAR eksperimentet, både at fremme vore egne videnskabelige mål og at være med som stifindere for fremtidens instrumenter til jagten på exoplaneter med det fremtidige Extremely Large Telescope," siger Markus Kasper, som er ESOs chefforsker ved NEAR.

"NEAR er det første (og indtil videre eneste) projekt, som direkte kan tage billeder af en beboelig exoplanet. Det er en vigtig milepæl. Vi krydser finger, og vi håber, at der er en stor beboelig exoplanet i kredsløb om Alpha Centauri A eller B," kommenterede Olivier Guyon, som er chefforsker ved Breakthrough Watch.

"Mennesket er af naturen forsker," sagde Yuri Milner, som har grundlagt Breakthrough Initiatives, "Det er på tide, at vi finder ud af, hvad der findes i den næste dal. Teleskopet her giver os muligheden for at se derover."
Kilde:ESO