Lovec exoplanet ExTrA provedl první pozorování

Nejnovějším přírůstkem na observatoři ESO/La Silla v Chile jsou teleskopy projektu ExTrA (Exoplanets in Transits and their Atmospheres), které nedávno provedly svá první úspěšná pozorování. Dalekohledy ExTrA jsou navrženy k pátrání po extrasolárních planetách obíhajících kolem blízkých červených trpaslíků a k dalšímu studiu jejich vlastností. Pozorování budou vědci provádět vzdáleně z Grenoblu (Francie). Tento francouzský projekt je financován ze zdrojů European Research Council a francouzská Agence National de la Recherche.

K detekci a studiu exoplanet jsou v rámci projektu ExTrA používány dalekohledy o průměru hlavního zrcadla 60 cm [1]. Pravidelně monitorují jasnost mnoha blízkých červených trpaslíků a pátrají po slabých poklesech jasnosti. Ty by mohly být způsobeny planetami přecházejícími přes disk mateřské hvězdy, které tak odstiňují část jejího světla – tomuto úkazu se říká tranzit.

„Jako stanoviště našich teleskopů jsme vybrali La Silla, protože zde panují mimořádné atmosférické podmínky,“ vysvětluje vedoucí vědecký pracovník projektu Xavier Bonfils. „Vlnové délky záření v blízké infračervené oblasti, které sledujeme, jsou snadno pohlcovány zemskou atmosférou, proto jsme potřebovali pokud možno co nejsušší oblast s co nejtmavší oblohou. A La Silla splňuje naše požadavky dokonale.“

Při pátrání po tranzitech exoplanet srovnávají vědci jasnost sledované hvězdy s dalšími referenčními stálicemi v zorném poli, aby odhalili drobné změny jasnosti. Z povrchu Země je však obtížné provést dostatečně přesné měření, které by umožnilo nalézt malé Zemi podobné planety [2]. S použitím inovativního postupu, který mimo jiné bere v úvahu informace o jasnosti hvězd v mnoha různých spektrálních pásmech, se členům týmu ExTrA podařilo některé z těchto problémů překonat.

Trojice dalekohledů ExTrA sbírá světlo přicházející ze sledované hvězdy a čtyř hvězd srovnávacích. Záření je pomocí optických vláken přivedeno do spektrografu. Tento postup, který přidává spektrální informaci k tradičně používané fotometrické metodě, pomáhá redukovat rušivý vliv zemské atmosféry a také efekty vznikající v přístrojích i detektorech. Tím se značně zvyšuje dosažitelná přesnost.

Jelikož tranzitující exoplaneta odstíní větší procento světla u menší hvězdy, zaměřuje se projekt ExTrA na blízké příslušníky specifické skupiny malých, slabých hvězd – červené trpaslíky třídy M (M dwarfs), kteří se v Galaxii vyskytují v hojném počtu. Předpokládá se, že u těchto hvězd se nachází mnoho planet o velikosti Země. Proto jsou primárním cílem astronomů zabývajících se objevováním a studiem vzdálených světů, které by mohly být vhodné pro život. Slunci nejbližší hvězda, Proxima Centauri, je červený trpaslík třídy M a jak bylo nedávno prokázáno, krouží kolem něj planeta o hmotnosti Země (eso1629).

Nalezení těchto dosud obtížně detekovatelných Zemi podobných světů je však pouze jedním ze dvou klíčových úkolů projektu ExTrA. Teleskopy budou rovněž sloužit k dalšímu detailnímu studiu objevených planet. Budou zkoumat jejich vlastnosti a z nich odvozovat složení, které pomůže stanovit, do jaké míry by mohly být podobné Zemi.

„S pomocí dalekohledů ExTrA můžeme rovněž hledat odpovědi na některé ze základních otázek týkajících se planet v naší Galaxii. Chtěli bychom zjistit, jak početné vlastně takové planety jsou, zkoumat variabilitu systémů s více planetami a vlastnosti prostředí, ve kterém vznikly,“ dodává člen výzkumného týmu Jose-Manuel Almenara.

Xavier Bonfils s nadšením hovoří o budoucnosti: „S pomocí příští generace dalekohledů jako bude ELT, bychom měli být schopni zkoumat atmosféry exoplanet, které objevíme v rámci projektu ExTrA. Můžeme se tak pokusit zhodnotit možnosti těchto světů udržet na svém povrchu život, jaký známe. Studium exoplanet posunuje to, co kdysi bývalo pouze sci-fi, na úroveň vědeckých faktů.“

Poznámky

[1] Dalekohledy a montáže dodala rakouská firma Astrosysteme Austria, kopule německá společnost ScopeDome, kamery pro infračervenou oblast elektromagnetického záření byly vyrobeny v USA firmou Princeton Instruments a pole detektorů dodala belgická společnost Xenics. Další informace o zařízení jsou dostupné na stránkách projektu ExTrA.

[2] Postup známý jako diferenciální fotometrie je založen na sledování cílové hvězdy společně s dalšími blízkými referenčními hvězdami. Korekcí variací, které jsou důsledkem poruch v zemské atmosféře, je možné získat mnohem přesnější měření jasnosti cílové hvězdy. Poklesy způsobené planetou o velkosti Země jsou však tak malé, že ani tato technika často nedostačuje k jejich objevení.

Další informace

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• Webové stránky projektu ExTrA
• Detailní popis projektu ExTrA (článek SPIE)

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Xavier Bonfils; Université Grenoble Alpes; Grenoble, France; Tel.: +33 47 6514 789; Email: xavier.bonfils@univ-grenoble-alpes.fr

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO1803