První světlo pro ESPRESSO – lovce exoplanet nové generace

Přístrojem ESPRESSO (SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), který byl nedávno instalován na dalekohled ESO/VLT na observatoři Paranal v severním Chile [1], prošlo první světlo. Tento nový echelletový spektrograf třetí generace je nástupcem úspěšného zařízení HARPS, které je stále v provozu na observatoři ESO/La Silla. Zatímco spektrograf HARPS je při měření rychlosti pomocí Dopplerova jevu schopen dosáhnout přesnosti kolem 1 m/s, ESPRESSO by mělo – díky technologickému vývoji a využití na dalekohledu s mnohem větším zrcadlem – provádět stejná měření s přesností v řádu několika centimetrů za sekundu.

Francesco Pepe (University of Geneva, Švýcarsko), hlavní vědecký pracovník projektu ESPRESSO, vysvětluje význam provedeného pozorování: „Tento úspěch je výsledkem desetileté práce mnoha lidí. ESPRESSO není jen nástupcem našeho staršího přístroje HARPS, ale díky svému vyššímu rozlišení a přesnosti představuje doslova průlom. Na rozdíl od starších zařízení je tento přístroj schopen plně využít sběrnou plochu teleskopu VLT – může totiž pracovat se všemi čtyřmi hlavními dalekohledy najednou a získat tak stejné množství světla, jako jeden dalekohled se zrcadlem o průměru 16 m. ESPRESSO zůstane nepřekonáno přinejmenším po následujících deset let – už se nemůžu dočkat, až objevíme naši první kamennou planetu!“

ESPRESSO umožňuje detekovat drobné změny ve spektrech hvězd, ke kterým dochází následkem oběhu planet. Tento postup, známý jako metoda radiálních rychlostí (radial velocity method), je založen na gravitačním působení planety na hvězdu, která se z pohledu pozorovatele slabě pohupuje. Čím je planeta méně hmotná, tím je menší i pohyb hvězdy. K detekování kamenných exoplanet, které potenciálně mohou být nositelkami života, je tak potřeba velmi přesný přístroj. ESPRESSO bude touto metodou schopné objevit ty dosud nejlehčí planety [2].

Při testovacím pozorování byly sledovány hvězdy a známé planetární systémy. Srovnání se staršími daty získanými pomocí HARPS ukázalo, že ESPRESSO je schopné získat data stejné kvality s použitím nesrovnatelně kratších expozic.

Lo Curto (ESO), vědecký pracovník podílející se na vývoji přístroje, neskrývá nadšení: „To, že jsme při vývoji přístroje ESPRESSO dospěli až do této fáze, je velký úspěch, kterého jsme dosáhli s přispěním mezinárodního konsorcia a mnoha různých skupin v rámci ESO – inženýrů, astronomů i vedení. Nejen že instalovali zařízení jako takové, ale také osadili velmi složité optické prvky, které přivádějí světlo z jednotlivých dalekohledů VLT.“

I když hlavním úkolem spektrografu ESPRESSO je posunout o další krok kupředu hledání méně hmotných extrasolárních planet a výzkum jejich atmosfér, je zde celá řada dalších aplikací. Zařízení bude například nejvýkonnějším přístrojem světa, který umožní zjistit, jestli se během vývoje vesmíru měnily hodnoty základních fyzikálních konstant. Jejich drobné změny některé fyzikální teorie předpovídají, ale dosud se je nepodařilo přesvědčivě prokázat.

Až bude dokončen dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), jeho přístroj HIRES, který je v současnosti ve fázi studie, umožní metodou radiálních rychlostí detekovat a spektroskopicky zkoumat ještě menší extrasolární planety, až do velikostí srovnatelných se Zemí.

Poznámky

[1] ESPRESSO navrhlo a postavilo mezinárodní konsorcium, jehož členy jsou: Astronomical Observatory of the University of Geneva a University of Bern (Švýcarsko); INAF–Osservatorio Astronomico di Trieste a INAF–Osservatorio Astronomico di Brera (Itálie); Instituto de Astrofísica de Canarias (Španělsko); Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, University of Porto, University of Lisboa (Portugalsko) a ESO. Hlavními výzkumnými pracovníky jsou: Francesco Pepe (University of Geneva, Švýcarso), Stefano Cristiani (INAF–Osservatorio Astronomico di Trieste, Itálie), Rafael Rebolo (IAC, Tenerife, Španělsko) a Nuno Santos (Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, Portugalsko).

[2] Metoda radiálních rychlostí astronomům umožňuje měřit hmotnosti a parametry oběžných drah extrasolárních planet. V kombinaci s jinými metodami (například metodou tranzitů) je možné získat další informace – například o velikosti a hustotě tělesa. Přehlídka NGTS (Next-Generation Transit Survey) bude tímto způsobem pátrat po exoplanetách z observatoře Paranal.

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

• fotografie přístroje ESPRESSO
• fotografie dalekohledu VLT

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

Francesco Pepe; University of Geneva; Geneva, Switzerland; Email: Francesco.Pepe@unige.ch

Stefano Cristiani; INAF–Osservatorio Astronomico di Trieste; Trieste, Italy; Email: cristiani@oats.inaf.it

Nuno Santos; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço and Universidade do Porto; Porto, Portugal; Email: Nuno.Santos@astro.up.pt

Rafael Rebolo; Instituto de Astrofísica de Canarias; Tenerife, Spain; Email: rrl@iac.es

Gaspare Lo Curto; ESO; Garching, Germany; Email: glocurto@eso.org

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 ESO1739