|
Охота на экзопланеты. Оружие – методы поиска тёмной энергии
|
|
20.11.2009 [12:00], Денис Борн
|
|
|
|
Методы, с помощью которых осуществляется поиск признаков тёмной материи, также могут послужить для обнаружения экзопланет, недоступных иным астрономическим техникам. Мистической субстанции, как полагает научное сообщество, принадлежит около 70% массы материи в космосе, и единственная известная её функция – это расширение Вселенной. Считается, что за отдалением друг от друга галактик последуют звёзды и планеты, а затем и молекулы с атомами. Поэтому несколько ироничной выглядит помощь со стороны тёмной энергии в поиске жизни за пределами Земли. Речь идёт о технике микролинзирования.
|
|
|
|
Сверхновая
|
|
Снимки показывают появление сверхновой. Несмотря на яркость, сравнимую с галактикой, количество света от звезды ниже ожидавшегося
|
|
|
|
По словам космолога Питера Гарневича (Peter Garnavich) из Университета Нотр-Дама (University of Notre Dame), и изучение тёмной энергии, и исследование пространства на предмет экзопланет лучше всего проводить с широкоугольными телескопами, оптимизированными для наблюдений в инфракрасном спектре. В Европе тёмная материя будет объектом внимания миссии Euclid, но эксперты полагают, что поддержка проекта увеличится, если его список его задач дополнить экзопланетами.
|
|
|
|
Свет искажается тёмной материей
|
|
Искажаемый тёмной материей свет
|
|
|
|
Первые доказательства существования тёмной энергии появились в результате наблюдений сверхновой звезды десятилетие назад. Данные показывали, что наиболее удалённое светило обладает меньшей яркостью, чем ожидалось, что означало ускорение расширения Вселенной. Ни одна из известных сил не могла приводить к такому эффекту, поэтому появилась теория о некой скрытой энергии, которая "растягивает" всё вещество. Чтобы лучше понять суть происходящего, космологам понадобилось установить изменение ускорения во времени. Есть три способа добиться этого: наблюдение за большим количеством сверхновых, определение путей образования галактических скоплений, выявление визуальных искажений формы галактик, вызываемых невидимой материей на линии обзора. Ни одна из техник не может обойтись без крупного космического телескопа, способного покрывать большие участки неба, но здесь есть и дополнительное преимущество. Методу использования микролинзирования также нужен мощный детектор, поэтому две разные программы могут основываться на одном инструменте.
|
|
|
|
Микролинзирование
|
|
Свет от звезды искажается другим светилом и планетой, дейстующими как гравитационные линзы
|
|
|
|
Изначально объединение поиска планет и тёмной энергии было частью миссии DUNE, предлагавшейся Европейскому космическому агентству (ESA) в 2007 году. Но решено было совместить DUNE с проектом SPACE, в результате чего появилась обсуждаемая сегодня программа Euclid. Её ключевые моменты до сих пор не утверждены, но основным астрономическим прибором должен стать 1,2-м телескоп для оптических наблюдений с высоким разрешением. Он будет устанавливать распределение галактик по космическому пространству и измерять величину искажения (так называемое слабое линзирование), вызванного отклонением света, когда он проходит через области с высокой плотностью материи на пути к Земле. Без каких-либо модификаций телескоп можно использовать для фиксирования явления микролинзирования, проявляющегося благодаря тому же эффекту со светом, но исходящему от звёзд и планет вместо галактик.
|
|
|
|
Миссия Euclid
|
|
Вертикальная ось - масса планет с Землёй в роли единицы, горизонтальная - орбитальная дистанция в астрономических единицах. Голубая область - это возможности Euclid, красная - телескопа "Кеплер"
|
|
|
|
Наблюдения микролинзирования предполагают обращение "взгляда" телескопа на множество звёзд и ожидание, когда на линии визирования покажется другое светило. Его масса будет отклонять свет, делая звезду на заднем плане немного ярче. Величина "вспышки" может варьироваться от нескольких крат до тысяч от естественного значения. Если у прошедшей через поле наблюдения "помехи" есть планета, она также оставит свой след. Обычно подобное тело вызывает увеличение или в редких случаях снижение яркости на 20-30%. Полученные в итоге данные сформируют представление о массах светила и планеты и орбитальном расстоянии между ними, а также расстояние до системы. Из-за удалённости микролинзирования больше узнать невозможно. Но собираемая статистика важна. Данный способ наблюдений чувствителен к тем объектам, которые вращаются вокруг звезды на расстоянии астрономической единицы (150 млн. км, удаление Земли от Солнца) и более.
|
|
|
|
Микролинзирование дополняет другие техники, такие как основанную на радиальной скорости, которые помогают искать экзопланеты с "горячей стороны" – между точкой астрономической единицы и звездой. Наблюдения в "холодной" части дистанции, где вода на планете с большой вероятностью находится в замороженном виде, способствуют пониманию формирования планетарных систем. Множество наземных телескопов всматриваются в небо, пытаясь зафиксировать эффекты микролинзирования. Пока установлены 9 планет, и, согласно предварительным данным, есть ещё 6-7 кандидатов. Перемещение телескопа с Земли в космос увеличивает угловое разрешение и позволяет находить более слабые объекты. Поскольку шансы на микролинзирование света от звезды невелики – всего 1 к 1000000, то чем больше солнц будет анализироваться, тем продуктивнее окажется методика. Учёные подсчитали, что за три месяца работы Euclid они смогут получить информацию от 200 млн звёзд и, возможно, обнаружить около 10 подобных Земле планет. В настоящий момент ESA оценивает Euclid и пять других подобных миссий, чтобы выбрать 2, которые будут реализованы в течение 2015-2025 гг.
|
|
|
|
http://www.3dnews.ru/news/ohota_na_ekzoplaneti_oruzhie_metodi_poiska_tshmnoi_energii/
|
