een nieuwe, Spectrometer op de grond, ontworpen en gebouwd in Yale, vertegenwoordigt de krachtigste stap tot nu toe in de poging om planeten ter grootte van de aarde in naburige zonnestelsels te identificeren.

Het nieuwe instrument, de Extreme Precision Spectrometer (EXPRES), is nu operationeel en verzamelt gegevens bij de Lowell Observatory Discovery Channel Telescope in Arizona. EXPRES zal de meetnauwkeurigheid met een factor 10 verbeteren, waardoor de detectie van kleine, rotsachtige planeten rond nabije sterren.

"Tot nu toe, de enige planeten die we konden detecteren met spectrografen op de grond waren de grotere, de Saturnus en Jupiter, " zei Yale-professor Debra Fischer, wiens team EXPRES heeft ontworpen. "We weten dat de kleinere planeten daarbuiten zijn, maar ze zijn door onze netten geglipt."

Vooral betere gegevens zijn belangrijk, Fischer merkte op, want hoewel astronomen de afgelopen jaren duizenden nieuwe planeten hebben geïdentificeerd, geen zijn analogen van de aarde. Begrijpen welke planeten qua grootte vergelijkbaar zijn met de aarde en draaien op afstanden van hun gastheersterren waar het water waarschijnlijk in meren of oceanen zal ophopen, zal essentieel zijn bij het zoeken naar leven elders in de kosmos. voegde ze eraan toe.

Fischer maakte de eerste details over de installatie van EXPRES bekend tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science in 2018 in Austin, Texas.

"Het toekomstige traject van exoplaneetonderzoek hangt in grote mate af van hoe goed we de radiale snelheidsprecisie in spectrometers vandaag verbeteren, ' zei Fischer.

Spectrometers zijn instrumenten die astronomen gebruiken om licht te bestuderen dat wordt uitgezonden door planeten, sterren, en sterrenstelsels. Ze worden gebruikt in combinatie met een grond- of orbitale telescoop. Spectrometers strekken een lichtstraal uit in een spectrum van frequenties - dat vervolgens wordt geanalyseerd om de snelheid van een object te bepalen, richting, chemische samenstelling, of massa. De zwaartekracht van een ster houdt een planeet in zijn baan, maar de planeet trekt ook aan de ster. Radiale snelheid verwijst naar de beweging van de ster langs onze gezichtslijn.

De uitdaging voor astronomen is het ontwerpen van spectrometers met voldoende stabiliteit en getrouwheid om kleine schommels van aardachtige planeten te meten. Voor EXPRES, Fischer werkte samen met Jessi Cisewski, een assistent-professor statistiek en datawetenschap aan Yale, om software te ontwikkelen die subtiele ruisbronnen in het sterrenspectrum ontwart.

Fischer zei dat het resultaat veelzeggend zou moeten zijn. "Het is gelijk aan het verschil tussen vroege digitale camera's van 10 jaar geleden en de nieuwste smartphonefotografie, " ze zei.

Met EXPRES operationeel in Arizona, en de eveneens geavanceerde ESPRESSO-spectrometer, gebouwd door Zwitserse astronomen in Chili, Fischer en andere onderzoekers van exoplaneten bereiden zich voor op een schat aan nieuwe gegevens die de zoektocht naar leven buiten het zonnestelsel drastisch kunnen bevorderen.

"We hebben een aantal zeer slimme tests ontworpen, " legde ze uit. "Het wordt geweldig."