|
Можем ли мы наблюдать экзопланеты c Земли
|
|
|
|
Поиск планет, похожих на Землю, вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, и выявление признаков жизни, таких как наличие кислорода или воды, является основной целью астрономии и представляет интерес для общественности. Решение этой задачи напрямую отвечает на один из самых фундаментальных вопросов человечества: Одиноки ли мы во Вселенной? Однако в видимом свете эти планеты примерно в 10 миллиардов раз тусклее своих звезд, что делает их прямое обнаружение чрезвычайно сложной задачей.
|
|
|
|
Космические телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба и предстоящий космический телескоп Нэнси Грейс Роман, используют внутренние коронографы, чтобы блокировать свет звезд, но они не могут достичь контраста, необходимого для обнаружения пригодных для жизни миров, подобных Земле.
|
|
|
|
Наземные телескопы также сталкиваются с ограничениями, связанными с атмосферной турбулентностью и контрастностью приборов.
|
|
|
|
Гибридная обсерватория, объединяющая космическую систему starshade и большие наземные телескопы (исследование NASA NIAC HOEE), может преодолеть эти ограничения и дать возможность проводить новые научные исследования.
|
|
|
|
Звездный покров блокирует звездный свет и образует глубокую тень над атмосферой Земли, в то время как большие отверстия наземных телескопов обеспечивают угловое разрешение и чувствительность, необходимые для непосредственного обнаружения и характеристики экзопланет земного типа.
|
|
|
|
|
|
|
В исследовании, проведенном моей выдающейся командой, включая нобелевских лауреатов Джона К. Мэзера (научный сотрудник HOEE) и Мишеля Майора (открыл первую экзопланету, вращающуюся вокруг звезды, подобной солнцу), мы проанализировали работу этой гибридной обсерватории с чрезвычайно большим телескопом (ELT), тридцатиметровым телескопом (TMT) и Гигантский Магелланов телескоп (GMT).
|
|
|
|
Наши результаты показывают, что при таком подходе можно добиться контрастности изображения, необходимой для непосредственного наблюдения экзопланет, похожих на Землю.
|
|
|
|
Ключевой проблемой при реализации этой концепции является влияние атмосферы Земли, которая может размывать полученные изображения. В нашей статье представлен подробный фундаментальный анализ этой проблемы и показано, как эта концепция может быть использована для наблюдения экзопланет земного типа с помощью ELT через атмосферу Земли.
|
|
|
|
Мы подчеркиваем решающую роль адаптивной оптики ELT в обеспечении четких наблюдений. В качестве доказательства концепции мы демонстрируем возможность обнаружения всей солнечной системы — от Венеры до Сатурна, а также ключевых биосигналов жизни, таких как кислород и вода, при умеренных погодных условиях.
|
|
|
|
Наши результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy под названием "Наблюдение землеподобных экзопланет с помощью наземных телескопов и общей орбитальной звездной тени", а наша статья была выбрана для мартовской обложки журнала.
|
|
|
|
Этот документ представляет собой первый шаг на пути к созданию, тестированию и внедрению нашей концепции NIAC HOEE NASA в космическую миссию. Эта концепция позволяет вести наблюдения во много раз быстрее, поскольку использует наземный телескоп, который примерно в шесть раз больше, чем обсерватория обитаемого мира НАСА, предоставляя новое окно для наблюдения за обитаемыми экзопланетами с нашей собственной планеты, Земли.
|
|
|
|
Источник
|
