"Queremos ver os mundos distantes através de um telescópio, mas isso implica que os mundos distantes pode nos ver bem uma tecnologia avançada -. Em apenas alguns dos 50 a 100 anos - pode ser o suficiente para fazer isso muitas vezes, mais precisamente do que somos capazes de fazê-lo agora ", diz Alexander Tavrov do Instituto de Moscou de Física e Tecnologia.
Os físicos de telefone sem fio eo Instituto de Pesquisas Espaciais da Academia de Ciências da Rússia têm desenvolvido tecnologia óptica para a "correção" da luz vinda de estrelas distantes, o que irá melhorar significativamente a "ver" de telescópios e, portanto, nos permitirá observar diretamente exoplanetas como Terra-gêmeos.
Os primeiros exoplanetas foram descobertos no final do século 20, e agora temos detectado de mais de dois mil. É quase impossível ver a luz fraca dos próprios planetas sem ferramentas especiais - está saturado "ofuscada" pela radiação da estrela-mãe. Exoplanetas são descobertos por métodos indirectos: pelo registo das fracas flutuações periódicas na luminosidade da estrela quando um planeta passa na frente do seu disco (o método de trânsito), ou por vibrações translacionais espectrais da própria estrela do impacto do planeta de gravidade (o método das velocidades radiais).
Pela primeira vez, no final dos anos 2000, os astrônomos foram capazes de obter directamente imagens de exoplanetas. Até agora, temos cerca de 65 de tais imagens. Para obtê-los, os cientistas usam estelares coronagraphs criados pela primeira vez em 1930 para observações da coroa solar fora eclipses conhecido como coronagraphs solares. Estes dispositivos têm uma máscara focal - uma "lua artificial" dentro deles, que bloqueia uma parte do campo de visão - em última análise, que abrange o disco solar, o que lhe permite ver a coroa solar fraca.
Para repetir esta técnica para as estrelas, precisamos de um nível muito mais elevado de precisão e resolução muito maior do telescópio, que acomoda uma coronagraph. tamanho aparente da órbita de planetas do tipo da Terra, mais próximo de nós, é de cerca de 0,1 segundos de arco. Este é próximo do limite de resolução de telescópios espaciais modernos (por exemplo, a resolução do telescópio espacial Hubble é de cerca de 0,05 segundos). Para remover os efeitos de distorções atmosféricas em telescópios terrestres, os cientistas usam óptica adaptativa - espelhos que pode mudar de forma durante o ajuste para o estado da atmosfera. Em alguns casos, a forma de espelho pode ser mantida com uma precisão de 1 nanômetro, mas esses sistemas não manter o ritmo com a dinâmica das mudanças atmosféricas e são extremamente caros.
Uma equipe liderada por Tavrov, um professor associado na MIPT e do Chefe da Astronomia laboratório planetário no Instituto de Pesquisas Espaciais da Academia de Ciências da Rússia, encontrou uma maneira de obter a mais alta resolução, utilizando sistemas relativamente simples e de baixo custo de adaptação óptica.
Eles usaram a idéia de um EUI (Extremamente Interferometer desequilibrada) proposto por um dos autores do artigo - Juno Nishikawa, um cientista japonês que trabalha no Observatório Astronómico Nacional do Japão . interferometria convencional implica usando as ondas com aproximadamente igual intensidade para combiná-los em uma única frente de onda com a finalidade de produzir uma imagem clara e nítida. A luz IUE é dividido em dois feixes (fortes e fracos), cujas amplitudes têm uma relação predefinida aproximada de 01:10. Um feixe de fraco passa através do sistema adaptativo óptica, após o que os dois feixes são reunidas e novamente interferir uns com os outros. Como resultado, o feixe fraco, por assim dizer, "suaviza" a luz do feixe forte, o que pode reduzir significativamente tanto a distorção da frente de onda e a contribuição de padrões de manchas estelares (um padrão de interferência aleatória).
Na ilustração abaixo, a imagem de uma estrela atinge o espelho telescópio, em seguida, uma vez que atravessa o sistema adaptativo óptica que aumenta o contraste da imagem, e, em seguida, o sinal passa através da IUE e é transmitido para o coronógrafo.
"Através da utilização de um relativamente simples óptico set-up, podemos obter o contraste da imagem com a qualidade necessária para a observação direta de planetas do tipo da Terra por meio de coronagraphs. É claro que, em comparação com os desenvolvimentos estrangeiros, o nosso sistema requer um mais técnica de controle complexo, mas, ao mesmo tempo que é muito menos dependente da estabilidade da temperatura que simplifica grandemente a sua operação no espaço, "o chefe da equipa Alexander Tavrov diz.
Com a ajuda de simulação por computador, que determinaram características aproximadas do sistema desenvolvido por eles. Segundo os cálculos, o esquema resultante fornece o contraste da imagem de cerca de 10-9. Além disso, demonstrou-se que EUI mostra achromatism, ou seja, a redução de aberrações com o aumento do comprimento de onda.
O Galaxy diário via Moscou Instituto de Física e Tecnologia
Crédito da imagem: Topo da página, NASA e H. Richer (U. British Columbia)
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