Καθώς ο αγώνας ανεβαίνει για να βρει πλανήτες σαν τη Γη γύρω από άλλα αστέρια, τα λέιζερ είναι μια βιώσιμη επιλογή.
Αυτό σύμφωνα με τους ερευνητές του Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics στο Cambridge της Μασαχουσέτης, οι οποίοι έχουν δημιουργήσει ένα "astro-comb", ένα είδος εργαλείου βαθμονόμησης που βασίζεται σε μήκη κύματος φωτός, για να πάρει λεπτές παραλλαγές στην κίνηση ενός αστεριού που προκαλείται από τροχιά πλανήτες.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι εξωηλιακοί πλανήτες δεν μπορούν να δουν άμεσα - το έντονο φως του κοντινού άστρου είναι πολύ μεγάλο - αλλά η επιρροή τους μπορεί να διακριθεί μέσω φασματοσκοπίας, η οποία αναλύει το ενεργειακό φάσμα του φωτός που προέρχεται από το αστέρι. Όχι μόνο η φασματοσκοπία αποκαλύπτει την ταυτότητα των ατόμων στο αστέρι (κάθε στοιχείο εκπέμπει φως σε μια συγκεκριμένη χαρακτηριστική συχνότητα), μπορεί επίσης να πει στους ερευνητές πόσο γρήγορα το αστέρι κινείται μακριά ή προς τη Γη, ευγενική προσφορά του φαινομένου Doppler, το οποίο εμφανίζεται κάθε φορά μια πηγή κυμάτων κινείται από μόνη της. Καταγράφοντας την αλλαγή στη συχνότητα των κυμάτων που προέρχονται ή αναπηδούν από ένα αντικείμενο, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν την ταχύτητα του αντικειμένου.
Αν και ο πλανήτης μπορεί να ζυγίζει εκατομμύρια φορές λιγότερο από το αστέρι, το αστέρι θα κλονιστεί γύρω από μια μικρή ποσότητα λόγω της βαρυτικής αλληλεπίδρασης μεταξύ αστεριού και πλανήτη. Αυτή η κλονιστική κίνηση αναγκάζει το αστέρι να κινείται προς ή μακριά από τη Γη ελαφρώς με τρόπο που εξαρτάται από τη μάζα του πλανήτη και την εγγύτητά του στο αστέρι. Όσο καλύτερη είναι η φασματοσκοπία που χρησιμοποιείται σε όλη αυτή τη διαδικασία, τόσο καλύτερα θα είναι η ταυτοποίηση του πλανήτη πρώτα και τόσο καλύτερα θα είναι ο προσδιορισμός των πλανητικών ιδιοτήτων.
Αυτήν τη στιγμή, οι τυπικές τεχνικές φασματοσκοπίας μπορούν να καθορίσουν τις κινήσεις των αστεριών σε λίγα μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Σε δοκιμές, οι ερευνητές του Χάρβαρντ είναι πλέον σε θέση να υπολογίσουν μετακινήσεις ταχύτητας αστεριού μικρότερες από 1 m (3,28 πόδια) ανά δευτερόλεπτο, επιτρέποντάς τους να εντοπίσουν με ακρίβεια την τοποθεσία του πλανήτη.
Ο ερευνητής του Smithsonian, David Phillips, λέει ότι αυτός και οι συνεργάτες του αναμένουν να επιτύχουν ακόμη μεγαλύτερη ανάλυση ταχύτητας, η οποία όταν εφαρμόζεται στις δραστηριότητες μεγάλων τηλεσκοπίων που βρίσκονται υπό κατασκευή, θα ανοίξει νέες δυνατότητες στην αστρονομία και τη φυσική αστρο, συμπεριλαμβανομένης της απλούστερης ανίχνευσης περισσότερων πλανητών που μοιάζουν με τη Γη. .
Με αυτήν τη νέα προσέγγιση, οι αστρονόμοι του Χάρβαρντ επιτυγχάνουν τη μεγάλη τους βελτίωση χρησιμοποιώντας τη χτένα συχνότητας ως βάση για το χτένα astro. Ένα ειδικό σύστημα λέιζερ χρησιμοποιείται για να εκπέμπει φως όχι με μία μόνο ενέργεια αλλά μια σειρά ενεργειών (ή συχνοτήτων), ομοιόμορφα σε απόσταση σε ένα ευρύ φάσμα τιμών. Ένα διάγραμμα αυτών των στενά περιορισμένων ενεργειακών στοιχείων θα μοιάζει με τα δόντια μιας χτένας, εξ ου και το όνομα συχνότητας χτένα. Η ενέργεια αυτών των παλμών λέιζερ που μοιάζουν με χτένα είναι γνωστή τόσο καλά ώστε μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βαθμονόμηση της ενέργειας του φωτός που εισέρχεται από το μακρινό αστέρι. Στην πραγματικότητα, η προσέγγιση χτένας συχνότητας οξύνει τη διαδικασία φασματοσκοπίας. Η προκύπτουσα χτένα astro θα επιτρέψει την περαιτέρω επέκταση της εξωηλιακής πλανητικής ανίχνευσης.
Η μέθοδος astro-comb δοκιμάστηκε σε ένα τηλεσκόπιο μεσαίου μεγέθους στην Αριζόνα και σύντομα θα εγκατασταθεί στο πολύ μεγαλύτερο τηλεσκόπιο William Herschel, το οποίο βρίσκεται σε μια βουνοκορφή στα Κανάρια Νησιά.
Προκαταρκτικά αποτελέσματα από τη νέα τεχνική δημοσιεύθηκαν στο τεύχος 3 Απριλίου 2008 Φύση. Η ομάδα του Χάρβαρντ θα παρουσιάσει τα πιο πρόσφατα ευρήματα στο συνέδριο του 2009 για τα λέιζερ και την ηλεκτρική οπτική / Διεθνές συνέδριο κβαντικών ηλεκτρονικών, 31 Μαΐου έως 5 Ιουνίου στη Βαλτιμόρη.
Πηγή: Eurekalert
