升級(jí)的行星探測(cè)儀器在最近的恒星系統(tǒng)中尋找類(lèi)似地球的行星

安裝在智利超大型望遠(yuǎn)鏡上的新建行星探測(cè)儀器開(kāi)始對(duì)附近恒星Alpha Centauri A和B進(jìn)行100小時(shí)觀測(cè)，旨在率先直接成像一個(gè)可居住的系外行星

突破觀察，全球天文計(jì)劃尋找附近恒星周?chē)?lèi)似地球的行星，以及歐洲南部天文臺(tái)(ESO)，歐洲最重要的政府間天文學(xué)組織，今天宣布在ESO的非常新建的行星探測(cè)儀器上發(fā)出“第一道光”大望遠(yuǎn)鏡在阿塔卡馬沙漠，智利。

該儀器稱(chēng)為NEAR(AlphaCen地區(qū)的近地球)，旨在尋找我們鄰近的恒星系統(tǒng)Alpha Centauri中的系外行星，它位于其兩個(gè)類(lèi)太陽(yáng)恒星的“可居住區(qū)”內(nèi)，水可能存在于液體中形成。它是在過(guò)去三年中開(kāi)發(fā)的，與瑞典烏普薩拉大學(xué)，比利時(shí)列日大學(xué)，美國(guó)加州理工學(xué)院和德國(guó)慕尼黑的Kampf望遠(yuǎn)鏡光學(xué)公司合作建造。

自5月23日以來(lái)，ESO的超大望遠(yuǎn)鏡(VLT)天文學(xué)家一直在進(jìn)行為期10天的觀測(cè)，以確定恒星系統(tǒng)中是否存在一個(gè)或多個(gè)行星。意見(jiàn)將于明天，即6月11日結(jié)束。系統(tǒng)中的行星(地球大小的兩倍或更大)可以通過(guò)升級(jí)的儀器檢測(cè)到。接近熱紅外范圍是重要的，因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于候選行星發(fā)出的熱量，因此使天文學(xué)家能夠確定行星的溫度是否允許液態(tài)水。

半人馬座阿爾法星是我們太陽(yáng)系最接近的恒星系統(tǒng)，距離我們4.37光年(約25萬(wàn)億英里)。它由兩顆類(lèi)似太陽(yáng)的恒星，半人馬座半人馬A和B，以及紅矮星Proxima Centauri組成。目前對(duì)半人馬座阿爾法星的行星系統(tǒng)的了解很少。2016年，一支使用ESO儀器的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一顆類(lèi)似地球的行星繞著Proxima Centauri運(yùn)行。但半人馬座阿爾法A和B仍然是未知數(shù)量; 目前尚不清楚這種雙星系統(tǒng)對(duì)于類(lèi)地行星有多穩(wěn)定，并且確定它們是否存在于這些附近恒星周?chē)淖钣邢Ｍ姆椒ㄊ窃噲D觀察它們。

然而，成像這樣的行星是一項(xiàng)重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，因?yàn)榉瓷渌鼈兊男枪馔ǔ１戎苯觼?lái)自它們的主星的光線(xiàn)數(shù)十億倍; 在數(shù)十英里外的一盞路燈上發(fā)現(xiàn)了一只飛蛾，它已經(jīng)比較了幾顆光年以下靠近恒星的小行星。為了解決這個(gè)問(wèn)題，2016年Breakthrough Watch和ESO合作開(kāi)發(fā)了一種名為熱紅外冠狀圖案的特殊儀器，旨在阻擋來(lái)自恒星的大部分光線(xiàn)，并優(yōu)化捕獲由溫暖表面發(fā)出的紅外光。一個(gè)軌道行星，而不是它反射的少量星光。正如在日全食期間可以看到靠近太陽(yáng)的物體(通常被它的眩光隱藏)因此，日冕儀會(huì)產(chǎn)生一種目標(biāo)恒星的人工日食，阻擋其光線(xiàn)，并允許探測(cè)到附近較暗的物體。這標(biāo)志著觀察能力的顯著進(jìn)步。

該儀式安裝在VLT的四個(gè)8米孔徑望遠(yuǎn)鏡之一上，升級(jí)和修改現(xiàn)有儀器，稱(chēng)為VISIR，以?xún)?yōu)化其對(duì)可能適合居住的系外行星的紅外波長(zhǎng)的靈敏度。因此，它將能夠搜索類(lèi)似于地球的熱量特征，這些熱量特征從太陽(yáng)吸收能量并在熱紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)射。NEAR以三種方式修改現(xiàn)有的VISIR儀器，結(jié)合了幾項(xiàng)尖端的天文工程成果。首先，它使儀器適應(yīng)冠狀突起，使其能夠大幅減少目標(biāo)恒星的光線(xiàn)，從而揭示潛在的類(lèi)地行星的特征。其次，它使用一種稱(chēng)為自適應(yīng)光學(xué)的技術(shù)來(lái)對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行戰(zhàn)略性變形的次要鏡子，彌補(bǔ)了地球大氣層產(chǎn)生的模糊。第三，它采用新穎的斬波策略，也可以降低噪音，并且可能允許儀器在目標(biāo)恒星之間快速切換 - 最快每100毫秒 - 最大化可用的望遠(yuǎn)鏡時(shí)間。

突破計(jì)劃執(zhí)行主任Pete Worden說(shuō)：“我們很高興與ESO合作設(shè)計(jì)，建造，安裝和使用這種創(chuàng)新的新儀器。如果Alpha Centauri A和B周?chē)蓄?lèi)似地球的行星，這對(duì)我們星球上的每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)巨大的新聞。“

ESO項(xiàng)目經(jīng)理Robin Arsenault評(píng)論道：“ESO很高興將其專(zhuān)業(yè)知識(shí)，現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施以及在超大型望遠(yuǎn)鏡上觀察時(shí)間帶到NEAR項(xiàng)目。”

“這是一個(gè)寶貴的機(jī)會(huì)，因?yàn)槌俗约旱目茖W(xué)目標(biāo)之外，NEAR實(shí)驗(yàn)也是即將到來(lái)的極大望遠(yuǎn)鏡未來(lái)行星狩獵儀器的探路者，”ESAR的NEAR首席科學(xué)家Markus Kasper說(shuō)。

“NEAR是第一個(gè)也是(目前)唯一可以直接成像可居住的系外行星的項(xiàng)目。它標(biāo)志著一個(gè)重要的里程碑。手指交叉 - 我們希望一個(gè)可居住的大行星圍繞Alpha Cen A或B軌道運(yùn)行”Olivier Guyon評(píng)論道，他是首席科學(xué)家。突破觀察。

“人類(lèi)是天生的探險(xiǎn)家，”突破計(jì)劃的創(chuàng)始人尤里米爾納說(shuō)，“現(xiàn)在是時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)了下一個(gè)山谷之外的東西。這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將讓我們凝視。”