|
План по обнаружению пригодных для жизни экзолун
|
|
|
|
До сих пор человечеству еще предстоит найти свою первую "экзолуну" — спутник, вращающийся вокруг планеты за пределами Солнечной системы. Но это не из-за недостатка попыток. Согласно новой статье Томаса Винтерхолдера из Европейской южной обсерватории и его соавторов, которая доступна на сервере препринтов arXiv, причина не в том, что этих спутников не существует, а просто в том, что у нас нет технологии для их обнаружения. Они предлагают новый "километровый базовый интерферометр", который может обнаруживать спутники размером с Землю на расстоянии до 200 парсеков (652 световых лет).
|
|
|
|
Спутники размером с Землю все еще могут казаться довольно большими, но почти наверняка где-то в галактике есть спутники такого размера, особенно вокруг гораздо более крупных газовых гигантов. Так почему же мы не можем увидеть их сейчас? Согласно статье, во всем виновата наша методология.
|
|
|
|
В настоящее время астрономы используют метод "транзита", при котором они наблюдают, как луна проходит перед своей родительской звездой и вызывает падение яркости звезды. Хотя этот метод хорошо работает для планет, для спутников он требует почти идеального выравнивания — Земля, звезда, планета и сама Луна должны находиться в определенных местах, чтобы мы могли их обнаружить.
|
|
|
|
Более того, проще всего использовать транзитный метод для планет /спутников, которые находятся близко к своим родительским звездам. Однако планетам, которые находятся близко к своим звездам-хозяевам, трудно удержаться на своих спутниках. "Сфера холма", то есть область, в которой планета может удерживать луну, сжимается по мере приближения самой планеты к звезде. Таким образом, метод транзита не является идеальным для захвата планет, которые находятся дальше от своей звезды и, следовательно, с большей вероятностью имеют спутники.
|
|
|
|
|
|
|
Существует еще один метод поиска планет - астрометрия, который может оказаться полезным. Этот метод позволяет измерить колебание астрономического объекта, а также размер и тип объекта, вызывающего это колебание. Для обнаружения планет астрономы наблюдают за звездой, чтобы понять, как она движется. Если бы не спутники, астрономам пришлось бы наблюдать за самими планетами, чтобы понять, как они себя ведут.
|
|
|
|
К счастью, этот метод лучше всего подходит для планет, которые находятся далеко от своей звезды-хозяина и, следовательно, имеют большую сферу Холма. Однако современные технологии, такие как интерферометр Very Large Telescope (VLTI), базирующийся в Чили, способны разрешать колебания длительностью всего около 50 микроугловых секунд (мка). Это при "базовой линии" примерно в 200 метрах между четырьмя "единичными телескопами", входящими в состав VLTI.
|
|
|
|
Однако в статье предполагается, что для того, чтобы увидеть разумное количество спутников размером с Землю в пределах этих 200 парсек, потребуется разрешение около 1 мка. И для этого потребуется гораздо более длинная базовая линия — фактически, около нескольких километров. Интерферометрия работает путем вычисления разрешающей способности на основе длины волны измеряемого сигнала, деленной на "базовую линию" — расстояние между самыми дальними зеркалами в серии зеркал, объединенных в единую систему.
|
|
|
|
Пожалуй, наиболее известным является то, что система такого типа обнаружила гравитационные волны в гравитационно-волновой обсерватории лазерного интерферометра, хотя для этой системы требуются лазеры, проходящие через вакуумный туннель, а не просто отдельные зеркала для сбора звездного света.
|
|
|
|
Кстати, о зеркалах: этот новый интерферометр будет очень хорошо работать с другим огромным зеркалом, которое скоро появится в продаже, — Чрезвычайно большим телескопом. Он будет оснащен 39-метровым коллектором, что позволит ему делать прямые снимки очень слабых планет. В свою очередь, предлагаемый новый интерферометр может затем наблюдать за этими обнаруженными экзопланетами на предмет любых признаков движения, которые могут быть вызваны связанной с ними луной.
|
|
|
|
Одним из преимуществ этой методики является то, что с ее помощью больше шансов найти "обитаемые" экзолуны, поскольку зона "Златовласки" для спутников вокруг газовых гигантов, по-видимому, находится дальше в Солнечной системе. Энцелад и Европа потенциально пригодны для жизни не из-за солнечной энергии, а из-за приливного нагрева, который нагревает их внутренние океаны, генерируемые их соседями-гигантами.
|
|
|
|
На данный момент поиск аналога Европы или Энцелада в другой солнечной системе все еще является желаемым результатом — оба этих спутника, вероятно, намного меньше, чем даже предел обнаружения недавно предложенного интерферометра. Однако, если мы все-таки создадим что-то подобное, мы, возможно, сможем обнаружить поблизости "гигантские" версии этих интересных миров. И, таким образом, мы можем даже найти потенциального кандидата на первый обитаемый экзомир.
|
|
|
|
Все, что нам нужно сделать сейчас, - это построить телескоп, что легче сказать, чем сделать. Хотя в документе нет конкретных финансовых данных, это, вероятно, обойдется в несколько миллиардов долларов — примерно столько стоит сам ELT. Хотя на данный момент спонсоров для этого проекта нет, это кажется логичным следующим шагом после завершения ELT в 2028 году. Возможно, в этот момент сообщество exomoon сможет заручиться достаточной поддержкой, чтобы реализовать проект своей мечты, который, наконец, привлечет внимание к их сфере деятельности.
|
|
|
|
Источник
|
