Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 21 ετών, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble έχει συγκεντρώσει πολλά φορτία δεδομένων, με το κέντρο του Hubble να γεμίζει περίπου 18 DVD για κάθε εβδομάδα της ζωής του τηλεσκοπίου. Τώρα, με βελτιωμένες τεχνικές εξόρυξης δεδομένων, μια έντονη επανεξέταση των εικόνων HST από το 1998 αποκάλυψε ορισμένους κρυμμένους θησαυρούς: προηγουμένως μη εντοπισμένους εξωηλιακούς πλανήτες.
Οι επιστήμονες λένε ότι αυτή η ανακάλυψη βοηθά στην απόδειξη μιας νέας μεθόδου για το κυνήγι του πλανήτη χρησιμοποιώντας αρχειοθετημένα δεδομένα του Χαμπλ. Επίσης, η ανακάλυψη των επιπλέον εξωπλανητών στα δεδομένα του Χαμπλ τους βοηθά να συγκρίνουν προηγούμενα δεδομένα κίνησης σε τροχιά με πιο πρόσφατες παρατηρήσεις.
Πώς εντοπίστηκαν οι αστρονόμοι των προηγουμένως αόρατων εξωπλανητών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται σε άλλα σύνολα δεδομένων HST;
Δεν είναι η πρώτη φορά που αποκαλύφθηκαν κρυμμένοι εξωπλανήτες σε δεδομένα HST - Το 2009 ο David Lafreniere του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ ανέκτησε κρυμμένα δεδομένα εξωπλανητών σε εικόνες Hubble του HR 8799. Οι εικόνες HST που μελετήθηκαν στο Lafreniere λήφθηκαν το 1998 με την κάμερα Near Infrared Camera και φασματόμετρο πολλαπλών αντικειμένων (NICMOS). Ο εξόχως πλανήτης που περιστρέφεται σε τροχιά HR 8799 εντοπίστηκε και έδειξε τη δύναμη μιας νέας τεχνικής επεξεργασίας δεδομένων που θα μπορούσε να διώξει τους εξασθενημένους πλανήτες από τη λάμψη του κεντρικού αστέρα τους.
Τέσσερις γιγαντιαίοι πλανήτες είναι τώρα γνωστοί σε τροχιά HR 8799, οι τρεις πρώτοι από τους οποίους ανακαλύφθηκαν το 2007/2008 σε εικόνες υπερύθρων που ελήφθησαν με όργανα στο W.M. Το παρατηρητήριο Keck και το τηλεσκόπιο Βόρειο Δίδυμο του Christian Marois του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας στον Καναδά. Το 2010 ο Marois και η ομάδα του ανακάλυψαν έναν τέταρτο, πιο εσωτερικό πλανήτη. Αυτό που κάνει το σύστημα HR 8799 τόσο μοναδικό είναι ότι είναι το μοναδικό σύστημα πολλαπλών εξωπλανητών που έχει απεικονιστεί άμεσα.
Η νέα ανάλυση του Remi Soummer από το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου βρήκε και τους τρεις εξωτερικούς πλανήτες. Δυστυχώς, ο τέταρτος, ο πιο εσωτερικός πλανήτης βρίσκεται κοντά στο HR 8799 και δεν μπορεί να απεικονιστεί λόγω της απόκρυψης από τη στεφάνη NICMOS που εμποδίζει το φως του κεντρικού αστεριού.
Όταν οι αστρονόμοι μελετούν εξωπλανήτες απεικονίζοντας τους απευθείας, μελετούν εικόνες που έχουν ληφθεί αρκετά χρόνια - όχι σε αντίθεση με τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό του Πλούτωνα και άλλων νάνων πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα, όπως ο Έρις. Η κατανόηση των τροχιών σε ένα σύστημα πολλαπλών πλανητών είναι κρίσιμη, καθώς οι τεράστιοι πλανήτες μπορούν να επηρεάσουν τις τροχιές των γειτονικών πλανητών τους στο σύστημα. «Από τις εικόνες του Χαμπλ μπορούμε να προσδιορίσουμε το σχήμα των τροχιών τους, που φέρνει μια εικόνα για τη σταθερότητα του συστήματος, τις πλανητικές μάζες και τις εκκεντρότητες, καθώς και την κλίση του συστήματος», λέει ο Soummer.
Η δυσκολία της μελέτης είναι οι εξαιρετικά μεγάλες τροχιές των τριών εξωτερικών πλανητών, που είναι περίπου 100, 200 και 400 χρόνια, αντίστοιχα. Οι μεγάλες τροχιακές περίοδοι απαιτούν πολύ χρόνο για να παράγουν αρκετή κίνηση για να μελετήσουν οι αστρονόμοι. Σε αυτήν την περίπτωση, ωστόσο, το πρόσθετο χρονικό διάστημα από τα δεδομένα του Hubble βοηθά σημαντικά. «Το αρχείο μας έδωσε 10 χρόνια επιστήμης αυτή τη στιγμή», λέει ο Soummer. «Χωρίς αυτά τα δεδομένα θα έπρεπε να περιμένουμε άλλη μια δεκαετία. Είναι 10 χρόνια επιστήμης δωρεάν. "
Δεδομένης της τροχιακής περιόδου των 400 ετών, τα τελευταία δέκα χρόνια, ο εξόχως απόκεντρος πλανήτης μόλις έχει αλλάξει θέση. "Αλλά αν πάμε στον επόμενο εσωτερικό πλανήτη βλέπουμε λίγο τροχιά, και στον τρίτο εσωτερικό πλανήτη βλέπουμε πολλή κίνηση", πρόσθεσε ο Soummer.
Όταν αναλύθηκαν τα αρχικά δεδομένα HST, οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση εξωπλανητών, όπως αυτές που ήταν σε τροχιά HR 8799, δεν ήταν διαθέσιμες. Οι τεχνικές αφαίρεσης του φωτός από ένα αστέρι του ξενιστή άφησαν ακόμη εναπομένον φως που πνίγηκε από τους εξασθενημένους εξωπλανήτες. Ο Soummer και η ομάδα του βελτιώθηκαν στις προηγούμενες μεθόδους και χρησιμοποίησαν πάνω από τετρακόσιες εικόνες από πάνω από 10 χρόνια παρατηρήσεων NICMOS.
Οι βελτιώσεις στην προηγούμενη τεχνική περιελάμβαναν αύξηση της αντίθεσης και ελαχιστοποίηση του υπολειπόμενου φωτός του αστεριού. Ο Soummer και η ομάδα του αφαίρεσαν επίσης επιτυχώς τις αιχμές περίθλασης, ένα φαινόμενο που υποφέρουν από ερασιτεχνικά και επαγγελματικά συστήματα απεικόνισης τηλεσκοπίων. Με τις βελτιωμένες τεχνικές, ο Soummer και η ομάδα του κατάφεραν να δουν δύο από τους εξασθενημένους εσωτερικούς πλανήτες του HR 8799, οι οποίοι είναι περίπου το 1 / 100,000th της φωτεινότητας του αστέρι του ξενιστή στο υπέρυθρο.
Η Soummer έχει σχεδιάσει να αναλύσει στη συνέχεια 400 ακόμη αστέρια στο αρχείο NICMOS με την ίδια τεχνική, η οποία αποδεικνύει τη δύναμη του αρχείου δεδομένων διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble. Πόσο περισσότεροι εξωπλανήτες αποκαλύπτονται είναι εικασία.
Η εύρεση αυτών των νέων εξωπλανητών αποδεικνύει ότι ακόμη και μετά το HST δεν λειτουργεί πλέον, τα δεδομένα του Hubble θα συνεχίσουν να ζουν και οι επιστήμονες θα βασίζονται στις αποκαλύψεις του Hubble για χρόνια καθώς συνεχίζουν στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν τον κόσμο.
Πηγή: Ενημερώσεις αποστολής διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble
