Denník N

V Čile spustili do prevádzky najmodernejší prístroj na hľadanie exoplanét

Takto vyzerali prvé spektrálne dáta namerané novým spektrografom s názvom ESPRESSO, ktorý bol nainštalovaný na VLT (Veľmi veľkom ďalekohľade) Európskeho južného observatória. Foto – ESO/ESPRESSO
Takto vyzerali prvé spektrálne dáta namerané novým spektrografom s názvom ESPRESSO, ktorý bol nainštalovaný na VLT (Veľmi veľkom ďalekohľade) Európskeho južného observatória. Foto – ESO/ESPRESSO

Hlavným cieľom nového spektrografu ESPRESSO je hľadanie nových a čoraz menších exoplanét. Pomôže aj v popise atmosfér nových planét a ich zloženia.

Na veľký teleskop v Európskom južnom observatóriu v čílskom La Silla prednedávnom nainštalovali prístroj ESPRESSO (z angl. An Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), vďaka ktorému sa hľadanie exoplanét posunie na novú úroveň.

Na detekciu nových relatívne malých exoplanét bude využívať meranie veľmi malých zmien vo svetle prichádzajúcom od hviezd.

Európske južné observatórium minulý týždeň oznámilo, že spektrografom ESPRESSO prešlo prvé svetlo a že tým úspešne spustil svoju činnosť. So širokým pokrytím vlnových dĺžok od 380 do 686 nanometrov a veľkosťou zrkadla teleskopu, na ktorom je pripevnený, dokáže ESPRESSO uskutočniť merania s omnoho väčšou presnosťou ako zariadenia predtým.

Ako nástupca spektrografu HARPS, ktorý počas merania rýchlostí pomocou takzvaného Dopplerovho efektu dosahuje presnosť približne jeden meter za sekundu, ESPRESSO zvýši presnosť na niekoľko centimetrov za sekundu.

Pohľad do vákuovej komory ESPRESSA, v ktorej sa nachádzajú extrémne citlivé spektrografy. Foto –  Denis Mégevand, University of Geneva

Dopplerov jav

Hľadanie exoplanét pomocou nového spektroskopu funguje na základe merania miniatúrnych zmien v spektrách hviezd. Ak sa v blízkosti hviezdy nachádza planéta, svojou gravitáciou vplýva aj na svoju materskú hviezdu. 

Tento efekt je v porovnaní s hmotnosťou hviezdy maličký, no aj napriek tomu spôsobí, že sa hviezda pri pohľade zo Zeme začne pohybovať. Aj mierny pohyb hviezdy potom vyvolá zmeny v spektre hviezdy, pomocou Dopplerovho javu.

Pri tomto vplyve gravitačnej sily platí, že čím je planéta menšia, tým menší účinok bude mať na svoju hviezdu. Aby sme boli schopní pozorovať aj malé kamenné exoplanéty podobné Zemi, potrebujeme nato vysokocitlivý spektrograf.

Práve takým je ESPRESSO. Predpokladá sa, že pomôže odhaliť aj doposiaľ najľahšie a najmenšie exoplanéty.

Ako sa vyjadril Francesco Pepe, vedúci projektu: „Tento úspech je výsledkom spolupráce trvajúcej vyše desať rokov. ESPRESSO bude prelomové zásluhou svojho vysokého rozlíšenia a vyššej presnosti.

Na rozdiel od starších prístrojov je tento spektrograf schopný využiť potenciál VLT (Very Large Telescope, Veľmi veľký ďalekohľad, pozn. red.) naplno – môže sa použiť so všetkými štyrmi hlavnými ďalekohľadmi naraz a získať tak rovnaké množstvo svetla ako jeden ďalekohľad so 16-metrovým zrkadlom.“

Pepe dodal: „ESPRESSO ostane neprekonané počas najmenej najbližších desiatich rokov. Teraz sa už iba neviem dočkať, kým objavíme našu prvú kamennú exoplanétu!“

Fakty

Exoplanéty sú planéty, ktoré obiehajú okolo inej hviezdy, ako je naše Slnko, a patria preto do inej planetárnej sústavy. Od objavu prvej z nich v roku 1992 sme ich objavili už 1924. Toto číslo každým týždňom narastá: dnes poznáme 3564 potvrdených exoplanét v 590 multiplanetárnych systémoch.

Vzhľadom na neporovnateľne nižší jas exoplanét oproti ich hviezdam sú metódy ich pozorovaní založené na nepriamych dôkazoch. Patrí k nim takzvaná transmisia, teda pokles intenzity žiarenia, ktoré prichádza z materskej hviezdy, keď pred ňou prechádza exoplanéta.

Ak sa meria efekt gravitačnej šošovky, planéta svojou gravitáciou ohýba svetlo, ktoré prichádza z hviezdy, vďaka čomu sa javí jasnejšia.

Zákrytová fotometria dokáže určiť termálne a odrazové vlastnosti atmosféry planéty. Pri zákryte hviezdy a planéty merajú zmeny v zakrivení prichádzajúceho svetla. Meranie emisného spektra zas napovie o zložení samotnej planéty.

Pri týchto meraniach je možné pozorovať aj takzvaný Dopplerov jav, ktorý zachytáva posuny v spektre. Ak sa hviezda pozoruje v rôznych časoch, namerané hodnoty sa od seba môžu líšiť. Ak sa namerané svetlo posunie k červenému koncu viditeľného spektra, hviezda sa pohybuje v smere od nás (od pozorovateľa). Ak sa spektrum posúva k modrému koncu (vlnové dĺžky boli kratšie), hviezda sa pohybuje smerom k nám.

Všestranné použitie

Hlavným cieľom nového spektrografu je hľadanie nových a čoraz menších exoplanét, no tým sa jeho misia ani zďaleka nekončí. Pomôže aj v popise atmosfér nových planét a ich zloženia.

Vedci plánujú použiť ESPRESSO aj na meranie fyzikálnych konštánt, aby zistili, či sa ich hodnoty od vzniku vesmíru menili alebo ostávajú nemenné. Na tieto experimenty sú potrebné vysokocitlivé spektrografy, ktoré by ESPRESSO mohlo poskytnúť.

Vedci sa zatiaľ zamerali na už známe planetárne systémy a skúšobné merania vyzerajú zatiaľ viac ako sľubne. Porovnaním nameraných dát z ESPRESSA a z doteraz používaného prístroja HARPS zistili, že ESPRESSO dokáže poskytnúť dáta rovnakej kvality aj s oveľa nižšou expozíciou.

🗳️ Ak chcete podporiť našu prácu pred druhým kolom volieb aj nad rámec predplatného, môžete to urobiť aj darom.🗳️

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

Vesmír

Veda

Teraz najčítanejšie