Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Dalekohled Gemini vyfotografoval exoplanetu

Dalekohled Gemini vyfotografoval exoplanetu

Fotografie exoplanety beta Pictoris b Autor: Gemini South
Fotografie exoplanety beta Pictoris b
Autor: Gemini South
Po téměř celé desetiletí trvajícím vývoji, konstrukci a testování nového přístroje se podařilo astronomům přímo vyfotografovat a analyzovat planety u jiných hvězd než Slunce novým přístrojem pojmenovaným Gemini Planet Imager (GPI). Byl navržen, vyroben a optimalizován pro zobrazování slabých planet v blízkosti jasných hvězd a k průzkumu jejich atmosfér.

Bude také výkonným pracovním nástrojem ke studiu prachových disků v okolí mladých hvězd, kde mohou vznikat nové planety. Jedná se o nejdokonalejší přístroj, který byl umístěn na jednom z největších dalekohledů světa – na dalekohledu Gemini South, jehož objektiv má průměr 8 metrů a který byl postaven v Chile.

„První pořízený snímek byl téměř 10krát kvalitnější než pozorování uskutečněná dosud používanými generacemi podobných přístrojů. Během jedné minuty jsme viděli vybrané planety, což nám dříve zabralo hodinu pozorovacího času,“ říká Bruce Macintosh (Lawrence Livermore National Laboratory), který byl vedoucím týmu, jež se podílel na vývoji detektoru.

Přístroj GPI detekuje infračervené (tepelné) záření mladých planet podobných Jupiteru, obíhajících v širokém pásu kolem cizích hvězd. Tyto exoplanety jsou ekvivalentem obřích planet ve Sluneční soustavě vytvořených krátce po jejím vzniku. Všechny planety zobrazené pomocí GPI budou také detailně studovány.

„Většina známých exoplanet byla objevena na základě nepřímých metod, které nám sdělují, že zde planeta existuje, něco málo se dozvíme o její oběžné dráze a hmotnosti, ale nic dalšího,“ říká Bruce Macintosh. „Pomocí přístroje GPI můžeme přímo zobrazovat planety v okolí hvězd – je to trochu podobné, jako když analyzujeme planetární systém a opravdu se můžeme ponořit do atmosféry obklopující planetu a studovat její charakteristické rysy.“

První pozorování pomocí GPI byla uskutečněna v listopadu 2013 – v průběhu mimořádně bezproblémové zkoušky výjimečně komplexního astronomického přístroje velikosti malého automobilu.

Planetární soustava u hvězdy HR 4796A Autor: Gemini South
Planetární soustava u hvězdy HR 4796A
Autor: Gemini South
Pro první pozorování si astronomové vybrali již dříve známé planetární soustavy včetně hvězdy beta Pictoris. Pomocí přístroje GPI bylo vůbec poprvé získáno spektrum velmi mladé exoplanety beta Pictoris b. Nejprve však byl dalekohled Gemini s přístrojem GPI namířen na mladou hvězdu HR 4796A za účelem studia velmi slabého disku tvořeného prachem, jehož okraj je velmi ostře ohraničený. Může se jednat o pozůstatek po dřívějším formování planet.

Ačkoliv byl přístroj GPI zkonstruován za účelem pozorování vzdálených exoplanet, může posloužit i při výzkumu těles ve Sluneční soustavě. Byl použit například k pořízení fotografií Jupiterova měsíce Europa, což astronomům umožní studovat změny na jeho povrchu.

„Fotografování planet v blízkosti hvězd během krátkého pozorovacího času bylo úchvatné. Zjistili jsme to již během prvního týdne po tom, co byl přístroj GPI umístěn na dalekohled,“ říká Fredrik Rantakyro, vědecký pracovník dalekohledu Gemini.

„Exoplanety jsou mimořádně slabé a je velmi obtížné je spatřit, pokud se nacházejí v blízkosti mateřských hvězd,“ dodává profesor James R. Graham (University of California), který spolupracoval na projektu s Brucem Macintoshem. GPI je schopen pozorovat planety miliónkrát slabší než jejich mateřská hvězda. Nezřídka jsou jejich pozorování popisována jako „pokus spatřit světlušku létající v blízkosti pouliční lampy, která je vzdálena několik tisíc kilometrů“. „Přístroj určený k fotografování exoplanet musí být navržen a vyroben s mimořádnou přesností,“ říká Leslie Saddlemyer (NRC Herzberg). „Každá jednotlivá optická plocha uvnitř přístroje GPI musí být vyleštěna s přesností několika rozměrů atomu,“ dodává Leslie Saddlemyer.

Gemini Planet Imager - umísťování na dalekohled Gemini Autor: Gemini South
Gemini Planet Imager - umísťování na dalekohled Gemini
Autor: Gemini South
„Všichni pozorovatelé exoplanet jsou nadšeni a používání přístroje GPI považují za novou éru v objevování exoplanet,“ říká Sara Seager (Massachusetts Institute of Technology, MIT). „Každá nová metoda objevování exoplanet přispívá k rozvoji astronomie. Nejúspěšnější metoda vychází ze změn radiálních rychlostí hvězd, úspěšná je i metoda měření poklesu jasnosti hvězdy v důsledku zastínění kotoučkem planety (využívaná například družicí Kepler). Nyní k tomu přibude i technika přímého zobrazení exoplanet,“ dodává Sara Seager.

Na rok 2014 je naplánováno zahájení rozsáhlého průzkumu asi 600 mladých hvězd s cílem zjistit pomocí přístroje GPI, zda kolem nich obíhají planety. Dalekohled Gemini vybavený aparaturou GPI bude rovněž studovat protoplanetární disky v okolí hvězd, a také únik prachu z velmi hmotných umírajících hvězd.

Pozorování prostřednictvím pozemních dalekohledů nepříznivě ovlivňuje zemská atmosféra. Proto musí být vybaveny zdokonalenou adaptivní optikou. Přístroj GPI je schopen odhalit planety velikosti Jupitera. Avšak podobné technologie budou jistě brzy použity také u budoucích kosmických observatoří. „Jednou bude podobný přístroj, jako je GPI, použit na velkém kosmickém dalekohledu,“ předpokládá Bruce Macintosh. „A na základě spekter a fotografií, které budou pořízeny, spatříme malou modrou tečku, která možná bude druhou Zemí...“

Zdroj: www.gemini.edu
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí




O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Venuše

Další informace »