První světlo pro SPHERE

V prosinci 2013 prošel přístroj SPHERE úspěšně všemi testy a byl odeslán na observatoř Paranal. V květnu 2014 bylo dokončeno sestavování přístroje, který je nyní namontován na dalekohled VLT (UT3). SPHERE je posledním z nové generace přístrojů pro VLT (první tři přístroje nové generace jsou X-shooter, KMOS a MUSE). 

Přístroj SPHERE kombinuje několik pokročilých technologií, aby získal pokud možno co nejvyšší kontrast potřebný pro zobrazování exoplanet. (Kontrast je mnohem lepší než u přístroje NACO, který pořídil vůbec první přímý záběr exoplanety). Dosažení takto působivého výkonu si na počátku vyžádalo vývoj nových technologií především v oblasti adaptivní optiky, detektorů a součástí koronografu.

„SPHERE je velmi složitý přístroj. Díky práci mnoha lidí, kteří se podíleli na jeho návrhu, konstrukci i instalaci však již nyní svým výkonem předčí naše očekávání. Je to úžasné,“ říká Jean-Luc Beuzit (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, Francie), hlavní vědecký pracovník projektu SPHERE.

Hlavním úkolem SPHERE je objevovat a prozkoumat obří exoplanety obíhající kolem blízkých hvězd metodou přímého zobrazení [1]. To je mimořádně náročný úkol, neboť tyto planety jsou jednak velmi blízko svých mateřských hvězd a zároveň jsou výrazně slabší. Na běžném snímku pořízeném i za těch nejlepších podmínek hvězda naprosto přezáří slabý svit planety. Návrh přístroje SPHERE je tedy zaměřen na dosažení maximálního kontrastu mezi zářící hvězdou a malou oblastí oblohy v jejím okolí.

První z novátorských technik, kterou SPHERE využívá, je extrémní adaptivní optika nutná ke korigování efektů vznikajících vlivem neklidu zemské atmosféry. Výsledný snímek je díky ní ostřejší a zvyšuje se tak i jeho kontrast. K blokování světla hvězdy je využíváno koronografu, což vede k dalšímu zvýšení kontrastu. Jako poslední je aplikována technika diferenciálního zobrazování (differential imaging), která využívá rozdílů barvy a polarizace světla odraženého od planety a záření hvězdy (tyto drobné rozdíly mohou být využity k odhalování dosud nepozorovatelných exoplanet – ann13069, eso0503). [2]

Přístroj SPHERE byl navržen a postaven následujícími institucemi: Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg; Laboratoire d’Astrophysique de Marseille; Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris; Laboratoire Lagrange in Nice; ONERA; Observatoire de Genève; Italian National Institute for Astrophysics coordinated by the Osservatorio Astronomico di Padova; Institute for Astronomy, ETH Zurich; Astronomical Institute of the University of Amsterdam; Netherlands Research School for Astronomy (NOVA-ASTRON) a ESO.

Během prvních pozorování přístrojem SPHERE bylo sledováno několik zkušebních objektů s použitím různých pracovních módů. Podařilo se pořídit dosud nejlepší záběr prachového disku kolem nedaleké hvězdy HR 4796A. Snímek zachycuje nejen prachový prstenec v mimořádných detailech, ale také znázorňuje, jakým způsobem je SPHERE schopen potlačit záři jasné hvězdy uprostřed záběru.  

Po dokončení testování a vědeckého schválení bude přístroj SPHERE na konci roku 2014 dán k dispozici astronomům.

„Je to jen začátek. SPHERE je unikátní výkonné zařízení, které v následujících letech bezpochyby přinese řadu překvapivých objevů,“ dodává Jean-Luc Beuzit.

Zdroj

Poznámky

* Záběr v úvodu článku byl pořízen v infračerveném oboru a zachycuje prachový disk kolem nedaleké hvězdy HR 4796A, která se nachází v souhvězdí Kentaura. Jedná se o jeden z prvních záběrů získaných přístrojem SPHERE krátce poté, co byl v květnu 2014 nainstalován na dalekohled ESO/VLT (UT3). Snímek zachycuje nejen prachový prstenec v mimořádných detailech, ale také znázorňuje, jakým způsobem je SPHERE schopen potlačit záři jasné hvězdy uprostřed záběru, což je klíčem k budoucímu hledání a studiu exoplanet.

[1] Většina dnes známých exoplanet byla objevena nepřímými technikami – měřením radiálních rychlostí hvězd nebo fotometricky – metodou tranzitů (měřením poklesu jasnosti hvězdy při přechodu planety přes její disk). Dosud bylo přímým zobrazením pozorováno jen několik exoplanet (eso0515, eso0842).

[2] Dalším, tentokrát docela jednoduchým, trikem, který přístroj SPHERE používá, je pořízení mnoha snímků daného objektu s jinak rotovaným zorným polem každého záběru. Útvary na snímku, které rotují společně se záběrem, jsou artefakty zpracování obrazu. Ty které zůstávají na stejném místě vzhledem k pozici hvězdy jsou reálné objekty.

Další informace

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• vědecká stránka přístroje SPHERE (ESO)
• SPHERE - na webu Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble
• snímky 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;

Jean-Luc Beuzit; Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Grenoble, France; Tel.: +33 4 76 63 55 20; Mobil: +33 6 87 39 62 85; Email: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Markus Feldt; Max-Planck-Institut für Astronomie; Heidelberg, Germany; Tel.: +49 6221 528 262; Email: mfeldt@mpia.de

Markus Kasper; ESO; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6359; Email: mkasper@eso.org

Norbert Hubin; ESO; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6517; Email: nhubin@eso.org

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

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1417. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.