Новая технология позволяет увидеть экзопланеты размером с Землю

Физики из МФТИ и Института космических исследований (ИКИ) РАН разработали оптическую технологию, которая позволит значительно улучшить работу телескопов и напрямую наблюдать экзопланеты, сопоставимые по размерам с Землей, сообщила сегодня пресс-служба МФТИ. "Благодаря использованию сравнительно простой оптической схемы мы можем получать необходимый контраст изображения для прямого наблюдения планет земного типа.

Конечно, по сравнению с зарубежными разработками наша система требует более сложной системы управления, но вместе с тем она гораздо меньше зависит от показателей температурной стабильности, что существенно упрощает её эксплуатацию в космосе", - приводятся в пресс-релизе слова руководителя работы, доцента МФТИ и заведующего лабораторией Планетной астрономии ИКИ РАН, Александра Таврова. иальная схема оптической схемы на основе существенно несбалансированного интерферометра

Трудности поиска экзопланет

Первые экзопланеты - планеты за пределами Солнечной системы - были обнаружены в конце 20 века, а сейчас их известно более двух тысяч. Увидеть без специальных инструментов слабый свет от них практически невозможно - его "затмевает" излучение звёзд. Поэтому экзопланеты находят косвенными методами: фиксируя слабые периодические колебания светимости звезды при прохождении планеты перед её диском (транзитный метод), или же поступательные колебания самой звезды под действием притяжения планеты (метод лучевых скоростей). Только в конце 2000-х годов астрономы впервые смогли напрямую получить снимки экзопланет. Для таких съемок используются коронографы - приборы, созданные в 1930-х годах для наблюдений солнечной короны вне затмений. Внутри у этих устройств есть "искусственная луна", которая экранирует часть поля зрения, например, закрывает солнечный диск, позволяя видеть тусклую солнечную корону. Для того, чтобы повторить это со звездой, требуется значительно более высокий уровень точности и значительно более высокое разрешение самого телескопа, на котором установлен коронограф. Видимый размер ближайших к нам планет, подобных Земле, составляет порядка 0,1 угловой секунды, что близко к пределу разрешения современных космических телескопов (например, разрешение космического телескопа "Хаббл" - около 0,05 секунды).

Оптическая схема эксперимента

В своей работе ученые нашли способ обойтись относительно простыми и недорогими системами адаптивной оптики, получив при этом высочайшее разрешение. Они использовали идею существенно несбалансированного интерферометра (Extremely Unbalanced Interferometer, EUI), предложенную одним из авторов статьи, японцем Джуном Нисикавой из Японской Национальной Астрономической Обсерватории. лагаемая авторами работы экспериментальная схема EUI.

В EUI свет делится на два луча (сильный и слабый), амплитуды которых относятся примерно как 1:10. Слабый луч проходит через систему адаптивной оптики, после чего оба луча снова сводятся вместе и интерферируют друг с другом. В результате слабый луч как бы "разглаживает" свет сильного и устраняет в нем посторонние сигналы. С помощью компьютерного моделирования были установлены приблизительные характеристики разработанной ими системы. В дальнейших учёные планируют создать лабораторный прототип и провести с ним ряд экспериментов. Работа опубликована в Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems.

Источник: ТАСС