Получен «первый свет» на модернизированном приёмнике VLT

Это замечательное фото VLT окрашено в цвета заката, который отражается в воде, покрывающей платформу. Неприветливая погода на Серро Параналь неблагоприятна для астрономических наблюдений, зато позволяет нам увидеть Параналь и флагманские телескопы ESO в новом свете.

Новый инструмент для поиска планет, установленный на Очень Большом Телескопе в Чили, начинает 100-часовые наблюдения ближайших звёзд Альфа Центавра A и B, чтобы впервые получить прямое изображение, возможно, обитаемой экзопланеты

Breakthrough Watch, глобальная астрономическая программа поиска землеподобных планет вокруг ближайших звезд, и Европейская Южная обсерватория (ESO), крупнейшая европейская межправительственная астрономическая организация, объявили 10 июня 2019 о проведении первых наблюдений («первого света») с новым приемником для поиска планет на Очень Большом Телескопе ESO в Атакамской пустыне в Чили.

Приемник NEAR смонтирован на UT4, телескоп в положении, близком к горизонту.

Новый инструмент, названный NEAR (Near Earths in the Alpha Cen Region, что можно перевести как «близкие земли в районе Альфы Центавра») спроектирован для «охоты за планетами» в соседней звездной системе Альфа Центавра в пределах «зоны обитания» вокруг её двух солнцеподобных звёзд, то есть, зоны, в которой вода может существовать в жидком состоянии. Он разрабатывался в течение последних трёх лет и построен в результате сотрудничества с Уппсальским университетом в Швеции, Льежским университетом в Бельгии, Калифорнийским технологическим институтом в США и фирмой Kampf Telescope Optics в Мюнхене (Германия).

С 23 мая по 11 июня астрономы провели на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) наблюдения с целью установления присутствия или отсутствия одной или нескольких планет в этой звёздной системе. Усовершенствованный инструмент должен позволить зарегистрировать в системе планеты размера вдвое больше Земли (или более крупные). Спектральный диапазон наблюдений, близкий к длинам тепловых инфракрасных волн, возможно, позволит наблюдать тепловое излучение планет и таким образом определить, возможно ли при такой температуре существование на этой планете жидкой воды.

Так художник видит поверхность планеты Proxima b, обращающейся вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды. Справа вверху от Проксимы на небе видна и двойная звезда Альфа Центавра AB. Proxima b немного более массивна, чем Земля. Её орбита лежит в зоне обитания Проксимы: температура на её поверхности допускает существование воды.

Альфа Центавра – ближайшая к Солнечной системе звёздная система, расположенная от нас на расстоянии 4.37 светового года (около 25 триллионов миль). Она состоит из двух солнцеподобных звёзд: Альфа Центавра A и B и красной карликовой звезды Проксимы Центавра. О планетных системах звёзд Альфы Центавра мы пока знаем мало. В 2016 году группа исследователей, используя инструменты ESO, открыла одну землеподобную планету у Проксимы Центавра. Но о планетах вокруг Альфы Центавра A и B по-прежнему ничего не известно; неясно, насколько такие двойные звёзды позволяют устойчиво существовать землеподобным планетам. Самый многообещающий способ установить, существуют ли эти планеты–это попытаться непосредственно их наблюдать.

Новые узлы монтируются поверх криостата приемника VISIR

Однако, получение прямых изображений таких планет представляет собой техническую задачу огромной трудности, так как отраженный ими свет их материнских звёзд в миллиарды раз слабее, чем свет, идущий к нам непосредственно от самих этих звёзд.

Различить маленькую планету вблизи её материнской звезды на расстоянии в несколько световых лет так же трудно, как разглядеть мотылька, вьющегося вокруг уличного фонаря, за несколько десятков миль от нас. Именно для решения этой задачи в 2016 году Breakthrough Watch и ESO решили совместно создать специальный инструмент: тепловой инфракрасный коронограф. В его оптической схеме большая часть света от звезды блокируется, а спектральный диапазон оптимизируется таким образом, чтобы регистрировать инфракрасное излучение, испускаемое теплой поверхностью планеты, а не малое количество отражаемого ею света материнской звезды. Подобно тому, как во время полных солнечных затмений можно видеть близкие к Солнцу объекты (обычно незаметные в его ослепительных лучах), коронограф создает как бы искусственное затмение нужной звезды, блокируя её свет и позволяя регистрировать гораздо более слабые объекты в её окрестности. Эта методика значительно расширяет наши наблюдательные возможности.

Инструмент NEAR монтируется в кассегреновском фокусе VLTUT4.

Коронограф установлен на одном из четырёх 8-метровых телескопов комплекса VLT, дополняя и модифицируя уже существующий приемник VISIR и оптимизируя его чувствительность к длинам волн инфракрасного излучения, присущего потенциально обитаемым экзопланетам. Таким образом, новый приемник сможет искать признаки теплового излучения, похожего на излучение Земли, которая поглощает солнечную энергию и переизлучает её виде тепловых инфракрасных волн. Инструмент NEAR модифицирует существующий приемник VISIR в трёх отношениях, комбинируя при этом несколько передовых астрономических инженерных достижений. Во-первых, он позволяет инструменту работать в режиме коронарографии, резко уменьшая засветку от центральной звезды и тем самым выявляя существование потенциальных планет земного типа. Во-вторых, он использует технику адаптивной оптики, когда деформируемое вторичное зеркало телескопа компенсирует искажения, вносимые атмосферой Земли. В-третьих, он использует новейшие стратегии по удалению теплового фона, что также понижает шумы, потенциально позволяя быстро – раз в 100 миллисекунд – переключаться с одной звезды на другую, что максимизирует полезное время наблюдений.

Примечания

Данные, полученные в ходе эксперимента NEAR, доступны всем желающим через научный архив ESO (программа ID 2102.C-5011). Прошедший предварительную обработку и сжатый пакет, содержащий все полученные данные, будет доступен вскоре после окончания наблюдательной кампании. В дополнение к этому, программный пакет обработки данных и построения высококонтрастных изображений PynPoint на основе Python адаптирован для обработки данных NEAR и будет предоставлен членам астрономического сообщества, которые хотели бы воспользоваться этими данными, но не располагают собственными средствами их редукции:https://pynpoint.readthedocs.io/en/latest/near.html

Breakthrough Watch – глобальная астрономическая программа, цель которой – идентификация и определение характеристик планет у соседних звёзд. Программа проводится в жизнь международной группой экспертов по регистрации и построению изображений экзопланет: https://breakthroughinitiatives.org/initiative/4

Breakthrough Initiatives – комплекс научных и технических программ, основанный Юрием Мильнером с целью исследования жизни во Вселенной. Кроме Breakthrough Watch в него входит Breakthrough Listen, крупнейший в истории астрономический поиск следов разумной жизни за пределами Земли, и Breakthrough Starshot, первая в истории значительная попытка спроектировать и построить космический зонд, способный достичь другой звезды — https://breakthroughinitiatives.org.

Источник: https://www.eso.org/public/russia/news/eso1911/