Utrka je u potrazi za otkrivanjem zaista nastanjivih svjetova nalik Zemlji. Dok sa teleskopima koje trenutno imamo počinjemo da posmatramo atmosfere velikih potencijalno nastanjivih planeta, kao što su svetovi Hycean, najznačajnija otkrića će verovatno doći sa razvojem naprednih specijalizovanih teleskopa. Ovi novi dizajni će vjerovatno koristiti sjenilo kako bi sakrili odsjaj zvijezde i omogućili nam da direktno promatramo njene egzoplanete. Ali hoće li to biti dovoljno za proučavanje udaljenih zemaljskih planeta?
Od 1930-ih, astronomi su koristili različite načine da uklone odsjaj sa svijetlog objekta kako bi otkrili slabije objekte. Na primjer, da bi otkrili solarnu koronu sličnu onome što se dešava tokom pomračenja Sunca, astronomi su koristili koronograf koji precizno blokira ud Sunca unutar teleskopa. Ideja je proširena na gledanje velikih planeta oko zvijezda, gdje mali filter skriva svjetlost zvijezda od pogleda tako da se obližnje planete mogu vidjeti. Međutim, ovi filteri su uglavnom bili postavljeni unutar samog teleskopa, što ograničava preciznost filtera.
Sjenilo bi uklonilo filter sa teleskopa i postavilo ga na značajnu udaljenost od samog teleskopa. Za svemirski teleskop, to znači imati dvije svemirske letjelice, jednu za teleskop i jednu za senku. Postavljanjem dve hiljade kilometara međusobno, astronomi bi mogli da vide planete kako kruže izuzetno blizu njihove zvezde. Ovo će biti posebno korisno za svjetove nalik Zemlji koji kruže oko zvijezda crvenih patuljaka u njihovoj naseljivoj zoni, a to su daleko najčešći potencijalno nastanjivi svjetovi.
Jedan od problema s ovim je što su crveni patuljci mnogo slabiji od zvijezda nalik Suncu, a svjetlost zvijezda koja se odbija od njihovih planeta je još slabija. Dakle, čak i sa naprednim zvjezdanim sjenilom za blokiranje svjetlosti zvijezda, planete mogu i dalje biti presvijetle da bi se promatrale. Ali novi rad o *arXiv* tvrdi da bi ovaj problem mogao biti riješen zahvaljujući naprednoj vrsti optike poznatoj kao fotonika.
Dok tradicionalna optika može uhvatiti slabo svjetlo, fotonika radi na skali pojedinačnih fotona. Jedna od njegovih uobičajenih upotreba danas je u komunikaciji putem optičkih vlakana, pa ako slučajno imate optički internet, zahvalite fotonici. U astronomiji, fotonika se koristi za stvari kao što su spektroskopija visoke rezolucije i detektori nekih radio-teleskopa.
U ovom novom radu, autori opisuju načine na koje bi se koronagrafi kao što su senke zvijezda mogli koristiti u vezi sa fotonskim detektorima, stvarajući hibridni sistem sposoban da posmatra mnogo slabije planete. Na primjer, svjetlost na ivici zvjezdanog sjenila mogla bi se fokusirati pomoću mikrosočiva u snop vlaknastih kablova, koji bi se zatim mogli usmjeriti do pojedinačnih fotodetektora. Autori primjećuju da bi uz pažljiv dizajn teleskop mogao otkriti optički kontrast veći od 10 milijardi.
Starshade opservatorije kao što je predložena opservatorija za nastanjivu egzoplanet (HabEx) su još uvijek daleko. Vjerovatno će proći 2040-te prije nego što bi takav teleskop mogao biti lansiran. Dakle, ima dovoljno vremena da se astronomska fotonika razvije i poboljša. Ali ova studija pokazuje da bi mogla revolucionirati način na koji vidimo Univerzum.
referenca: Desai, Niyati, et al. “Integrirani fotonski bazirani koronografski sistemi za buduće svemirske teleskope.” arXiv preprint arXiv:2309.04925 (2023).
Post Ambiciozna nova tehnologija bi mogla biti potrebna da se vide druge Zemlje pojavio se prvi put na Universe Today.
Izvor: www.universetoday.com
Pratite nas na Facebook-u | Twitter-u | YouTube-u
WPAP (8847)
