science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Observatoria op de grond kunnen sterrenschaduwen gebruiken om planeten te zien

Starshade Artist's Concept 2 Hoe vinden we aardachtige planeten buiten ons zonnestelsel? Een idee is om een ​​gigantische structuur te sturen die sterlicht blokkeert, zodat astronomen gemakkelijker planeten in een baan om de aarde kunnen detecteren. De weergave van deze kunstenaar toont het voorgestelde sterrenschermconcept dat synchroon vliegt met een ruimtetelescoop. De gigantische zonnebloemachtige structuur zou worden gebruikt om beelden te maken van aardachtige rotsplaneten rond nabije sterren. De voorgestelde sterrenschaduw zou samen met een telescoop kunnen worden gelanceerd. Eenmaal in de ruimte, het zou scheiden van de raket en de telescoop, ontvouw zijn bloemblaadjes, ga dan in positie om het licht van sterren te blokkeren. Krediet:NASA/JPL

Iedereen begroet het occulter:een in een baan om de aarde draaiende sterrenschaduw voor telescopen op de grond.

Telescopen op de grond en in een baan om de aarde draaiende observatoria hebben duizenden exoplaneten onthuld die in een baan om andere sterren draaien. En hoewel de technieken die door die instrumenten worden gebruikt, ongelooflijk krachtig zijn gebleken in ontdekkingen, ze zijn beslist minder capabel in karakterisering. Dat komt omdat de meeste jachttechnieken op exoplaneten afhankelijk zijn van indirecte metingen van het bestaan ​​van een exoplaneet - ze zoeken naar dips in de helderheid van een moederster of lichte schommelingen in zijn positie.

Die technieken geven ons slechts uiterst beperkte informatie over hoe die exoplaneten werkelijk zijn. We moeten weloverwogen gissingen maken over hun composities. Maar astronomie is net als al het andere:een foto zegt meer dan duizend woorden. Een afbeelding van een exoplaneet levert extreem rijke details op die met andere technieken eenvoudigweg niet kunnen worden verkregen. Maar om een ​​foto te maken van een exoplaneet heb je te maken met de overweldigende helderheid van zijn moederster.

De meest gebruikelijke methode om met deze interferentie om te gaan is door middel van een coronagraaf, dat is een apparaat in een telescoop dat het licht van de ster blokkeert. Als de om de aarde draaiende planeet groot genoeg en helder genoeg is (meestal in het infrarood vanwege zijn eigen warmteafgifte), we kunnen een direct beeld krijgen. Maar deze methode heeft slechts een handvol directe beelden opgeleverd.

Wat zou er nodig zijn om aardachtige planeten rond zonachtige sterren in beeld te brengen? Dat is de vraag waarover werd nagedacht in een recent artikel dat verscheen in het preprint-tijdschrift arXiv.

Om dat te doen, je hebt een echt gigantische telescoop nodig, veel groter dan degene die we de ruimte in kunnen loften. En om voldoende contrast te krijgen, je hebt een even massieve coronagraaf nodig. Een zo groot dat hij niet in de telescoop zelf paste. Met andere woorden, je hebt sterrenschermen nodig die op de grond zijn gericht:een occulter.

Het idee is om een ​​occulter in een baan om de aarde te brengen. Als je zijn baan nauwkeurig afstemt, het zou periodiek een gigantisch observatorium passeren, zoals de Europese Extreem Grote Telescoop. Met precies de juiste uitlijning, de occulter zou het licht van een doelster blokkeren, waardoor de telescoop alle in een baan om de aarde draaiende planeten direct kan afbeelden.

Hoewel deze opstelling niet zoveel continue observatietijd zou bieden als op de ruimte gebaseerde regelingen, het zou gebruikmaken van de enorme waarnemingskracht van telescopen op de grond, wat de afweging de moeite waard zou kunnen maken.

De sterrenschermen zouden niet zo groot hoeven te zijn:80 tot 100 meter breed. Hoewel we momenteel niets dergelijks in de ruimte hebben, de ontwikkeling van lichtzeiltechnologie zou het perfecte platform bieden om zoiets in de nabije toekomst in te zetten.