Odkąd Kepler teleskop kosmiczny zaczął odkrywać tysiące egzoplanet w naszej galaktyce, astronomowie z niecierpliwością czekają na dzień, w którym zostaną rozmieszczone misje nowej generacji. Należą do nich bardzo długo oczekiwane Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który ma wystartować w kosmos w 2019 r., ale także wiele budowanych obecnie obserwatoriów naziemnych.
Jednym z nich jest projekt Exoplanets in Transits i ich atmosfery (ExTrA), który jest najnowszym dodatkiem do Obserwatorium La Silla w Chile ESO. Korzystając z metody transportu, obiekt ten będzie polegał na trzech teleskopach 60-centymetrowych (23,6 cala) do wyszukiwania egzoplanet wielkości Ziemi wokół gwiazd typu M (czerwony karzeł) w Galaktyce Drogi Mlecznej. W tym tygodniu obiekt rozpoczął się od zebrania pierwszego światła.
Metoda tranzytowa (inaczej fotometria tranzytowa) polega na monitorowaniu gwiazd pod kątem okresowych spadków jasności. Te spadki są powodowane przez planety przechodzące przed gwiazdą (czyli tranzytujące) względem obserwatora. W przeszłości wykrywanie planet wokół gwiazd typu M za pomocą tej metody było trudne, ponieważ czerwone karły są najmniejszą i najciemniejszą klasą gwiazdy w znanym Wszechświecie i emitują większość swojego światła w paśmie bliskiej podczerwieni.
Jednak te gwiazdy okazały się również skarbnicą, jeśli chodzi o skaliste, podobne do Ziemi egzoplanety. W ostatnich latach wokół gwiazd odkryto skaliste planety, takie jak Proxima Centauri i Ross 128, podczas gdy TRAPPIST-1 miał układ siedmiu skalistych planet. Ponadto istnieją badania wskazujące, że potencjalnie nadające się do zamieszkania, skaliste planety mogą być bardzo powszechne wokół gwiazd czerwonego karła.
W przeciwieństwie do innych obiektów, projekt ExTrA doskonale nadaje się do przeprowadzania badań planet wokół czerwonych kruponów ze względu na jego położenie na obrzeżach pustyni Atacama w Chile. Jak wyjaśnił Xavier Bonfils, główny badacz projektu:
“La Silla została wybrana jako siedziba teleskopów ze względu na doskonałe warunki atmosferyczne. Światło, które obserwujemy - bliskie podczerwień - jest bardzo łatwo absorbowane przez atmosferę ziemską, dlatego wymagaliśmy możliwie najsuchszych i najciemniejszych warunków. La Silla idealnie pasuje do naszych specyfikacji.”
Ponadto urządzenie ExTrA będzie polegać na nowatorskim podejściu, które polega na połączeniu fotometrii optycznej z informacją spektroskopową. Składa się z trzech teleskopów zbierających światło z gwiazdy docelowej i czterech gwiazd towarzyszących dla porównania. Światło to jest następnie doprowadzane przez światłowód do spektrografu wielu obiektów w celu przeanalizowania go na wielu różnych długościach fal.
Takie podejście zwiększa poziom osiągalnej precyzji i pomaga złagodzić destrukcyjny wpływ atmosfery ziemskiej, a także potencjał błędu wprowadzanego przez instrumenty i detektory. Oprócz celu polegającego na znalezieniu planet przelatujących przed ich gwiazdami czerwonego karła, teleskopy ExTrA będą również badać znalezione planety w celu określenia ich składu i atmosfery.
Krótko mówiąc, pomoże ustalić, czy te planety rzeczywiście nadają się do zamieszkania. Jak wyjaśnił Jose-Manuel Almenara, członek zespołu ExTrA:
“Dzięki ExTrA możemy również odpowiedzieć na podstawowe pytania dotyczące planet w naszej galaktyce. Mamy nadzieję zbadać, jak powszechne są te planety, zachowanie systemów wieloplanetowych i rodzaje środowisk, które prowadzą do ich powstawania,”
Potencjał poszukiwania planet pozasłonecznych wokół gwiazd czerwonego karła jest ogromną szansą dla astronomów. Są nie tylko najczęstszą gwiazdą we Wszechświecie, stanowiącą 70% gwiazd w samej naszej galaktyce, ale są również bardzo długowieczne. Podczas gdy gwiazdy takie jak nasze Słońce mają żywotność około 10 miliardów lat, czerwone karły mogą pozostać w swojej głównej fazie sekwencji przez okres do 10 bilionów lat.
Z tych powodów są tacy, którzy uważają, że gwiazdy typu M są naszym najlepszym wyborem do znalezienia planet nadających się do zamieszkania na dłuższą metę. Jednocześnie istnieją nierozwiązane pytania dotyczące tego, czy planety krążące wokół czerwonych karłów mogą pozostać nadające się do zamieszkania przez długi czas, ze względu na ich zmienność i tendencję do wybuchu. Ale wraz z wejściem ExtrA i innych instrumentów nowej generacji astronomowie mogą rozwiązać te palące pytania.
Jak to podekscytował Bonfils:
“Dzięki teleskopom nowej generacji, takim jak Ekstremalnie Duży Teleskop ESO, możemy być w stanie zbadać atmosferę egzoplanet odkrytych przez ExTra w celu oceny żywotności tych światów w celu wspierania życia, jakie znamy. Badanie egzoplanet przenosi to, co kiedyś było science fiction, w świat faktów naukowych.”
ExTrA to francuski projekt finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych i francuską Agence National de la Recherche, a jego teleskopy będą obsługiwane zdalnie z Grenoble we Francji. Pamiętaj też o obejrzeniu filmu ExTrA w Internecie, dzięki uprzejmości ESOcast:
