Από τότε Κέπλερ το διαστημικό τηλεσκόπιο άρχισε να ανακαλύπτει χιλιάδες εξωπλανήτες στον γαλαξία μας, οι αστρονόμοι περιμένουν με ανυπομονησία την ημέρα που αναπτύσσονται αποστολές επόμενης γενιάς. Αυτά περιλαμβάνουν τα πολυαναμενόμενα Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο έχει προγραμματιστεί να φτάσει στο διάστημα το 2019, αλλά και τα πολλά επίγεια παρατηρητήρια που κατασκευάζονται επί του παρόντος.
Ένα από αυτά είναι το έργο Exoplanets in Transits και το Atmospheres (ExTrA), το οποίο είναι η τελευταία προσθήκη στο Παρατηρητήριο La Silla του ESO στη Χιλή. Χρησιμοποιώντας τη Μέθοδο Διαμετακόμισης, αυτή η εγκατάσταση θα βασιστεί σε τρία τηλεσκόπια 60 εκατοστών (23,6 ίντσες) για να αναζητήσει εξωπλανήτες μεγέθους Γης γύρω από αστέρια τύπου Μ (κόκκινος νάνος) στον Γαλαξία μας. Αυτή την εβδομάδα, η εγκατάσταση ξεκίνησε συλλέγοντας το πρώτο της φως.
Η Μέθοδος Διαμετακόμισης (γνωστή και ως Φωτομετρία Διαμετακόμισης) αποτελείται από αστέρια παρακολούθησης για περιοδικές πτώσεις στη φωτεινότητα. Αυτές οι πτώσεις προκαλούνται από πλανήτες που περνούν μπροστά από το αστέρι (γνωστός και ως διέλευση) σε σχέση με τον παρατηρητή. Στο παρελθόν, η ανίχνευση πλανητών γύρω από αστέρια τύπου Μ που χρησιμοποιούν αυτήν τη μέθοδο ήταν προκλητική, δεδομένου ότι οι κόκκινοι νάνοι είναι η μικρότερη και πιο αμυδρότερη κατηγορία αστεριών στο γνωστό Σύμπαν και εκπέμπουν το μεγαλύτερο μέρος του φωτός τους στη ζώνη εγγύς υπέρυθρων.
Ωστόσο, αυτά τα αστέρια έχουν επίσης αποδειχθεί ότι είναι θησαυρός όταν πρόκειται για βραχώδεις εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη Γη. Τα τελευταία χρόνια, έχουν βρεθεί βραχώδεις πλανήτες γύρω από το αστέρι όπως το Proxima Centauri και το Ross 128, ενώ το TRAPPIST-1 είχε ένα σύστημα επτά βραχώδεις πλανητών. Επιπλέον, υπήρξαν μελέτες που έχουν δείξει ότι οι δυνητικά κατοικήσιμοι, βραχώδεις πλανήτες θα μπορούσαν να είναι πολύ συνηθισμένοι γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων.
Σε αντίθεση με άλλες εγκαταστάσεις, το έργο ExTrA είναι κατάλληλο για τη διεξαγωγή ερευνών για πλανήτες γύρω από κόκκινα dwrfs λόγω της θέσης του στα περίχωρα της ερήμου Atacama στη Χιλή. Όπως εξήγησε ο Xavier Bonfils, ο επικεφαλής ερευνητής του έργου:
“Το La Silla επιλέχθηκε ως το σπίτι των τηλεσκοπίων λόγω των εξαιρετικών ατμοσφαιρικών συνθηκών του ιστότοπου. Το είδος του φωτός που παρατηρούμε - κοντά στο υπέρυθρο - απορροφάται πολύ εύκολα από την ατμόσφαιρα της Γης, γι 'αυτό χρειαζόμαστε τις πιο ξηρές και σκοτεινές συνθήκες. Το La Silla ταιριάζει τέλεια στις προδιαγραφές μας.”
Επιπλέον, η εγκατάσταση ExTrA θα βασιστεί σε μια νέα προσέγγιση που περιλαμβάνει το συνδυασμό οπτικής φωτομετρίας με φασματοσκοπικές πληροφορίες. Αυτό αποτελείται από τα τρία τηλεσκόπια του που συλλέγουν φως από ένα αστέρι στόχο και τέσσερα συνοδευτικά αστέρια για σύγκριση. Αυτό το φως τροφοδοτείται έπειτα μέσω οπτικών ινών σε φασματογράφο πολλαπλών αντικειμένων για να το αναλύσει σε πολλά διαφορετικά μήκη κύματος.
Αυτή η προσέγγιση αυξάνει το επίπεδο της εφικτής ακρίβειας και συμβάλλει στον μετριασμό της διαταραχής της ατμόσφαιρας της Γης, καθώς και της πιθανότητας σφάλματος που εισάγονται από όργανα και ανιχνευτές. Πέρα από τον στόχο της εύρεσης απλώς πλανητών που διέρχονται μπροστά από τα κόκκινα αστέρια νάνων τους, τα τηλεσκόπια ExTrA θα μελετήσουν επίσης τους πλανήτες που βρίσκει για να προσδιορίσει τις συνθέσεις και την ατμόσφαιρα τους.
Εν ολίγοις, θα βοηθήσει να καθοριστεί εάν αυτοί οι πλανήτες θα μπορούσαν πραγματικά να κατοικήσουν. Όπως εξήγησε ο Jose-Manuel Almenara, μέλος της ομάδας ExTrA:
“Με το ExTrA, μπορούμε επίσης να αντιμετωπίσουμε ορισμένες θεμελιώδεις ερωτήσεις σχετικά με τους πλανήτες στον γαλαξία μας. Ελπίζουμε να διερευνήσουμε πόσο συνηθισμένοι είναι αυτοί οι πλανήτες, η συμπεριφορά των πολλαπλών πλανητικών συστημάτων και τα είδη περιβάλλοντος που οδηγούν στο σχηματισμό τους,”
Η δυνατότητα αναζήτησης πλανητών εκτός ηλιακού φωτός γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων είναι μια τεράστια ευκαιρία για τους αστρονόμους. Όχι μόνο είναι το πιο κοινό αστέρι στο Σύμπαν, αντιπροσωπεύοντας μόνο το 70% των αστεριών στον γαλαξία μας, αλλά είναι επίσης πολύ μακροχρόνια. Ενώ τα αστέρια όπως ο Ήλιος μας έχουν διάρκεια ζωής περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια, οι κόκκινοι νάνοι μπορούν να παραμείνουν στην κύρια φάση ακολουθίας τους για έως και 10 τρισεκατομμύρια χρόνια.
Για αυτούς τους λόγους, υπάρχουν εκείνοι που πιστεύουν ότι τα αστέρια τύπου Μ είναι το καλύτερο στοίχημά μας για την εύρεση κατοικήσιμων πλανητών μακροπρόθεσμα. Ταυτόχρονα, υπάρχουν ανεπίλυτα ερωτήματα σχετικά με το εάν οι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τα κόκκινα αστέρια νάνων μπορούν να παραμείνουν κατοικήσιμοι για μεγάλο χρονικό διάστημα, λόγω της μεταβλητότητάς τους και της τάσης τους να φουσκώνουν. Αλλά με το ExTrA και άλλα όργανα επόμενης γενιάς που τίθενται σε λειτουργία, οι αστρονόμοι μπορεί να είναι σε θέση να απαντήσουν σε αυτές τις καυτές ερωτήσεις.
Όπως το έθεσε ο Bonfils με ενθουσιασμό:
“Με την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, όπως το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, ενδέχεται να είμαστε σε θέση να μελετήσουμε τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών που βρέθηκαν από την ExTra για να προσπαθήσουμε να αξιολογήσουμε τη βιωσιμότητα αυτών των κόσμων για να στηρίξουμε τη ζωή όπως το γνωρίζουμε. Η μελέτη των εξωπλανητών φέρνει αυτό που κάποτε ήταν επιστημονική φαντασία στον κόσμο του επιστημονικού γεγονότος.”
Το ExTrA είναι ένα γαλλικό έργο που χρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας και το French Agence National de la Recherche και τα τηλεσκόπια του θα λειτουργούν εξ αποστάσεως από τη Γκρενόμπλ της Γαλλίας. Επίσης, φροντίστε να απολαύσετε αυτό το βίντεο του ExTrA που θα συνδεθεί στο διαδίκτυο, με ευγένεια του ESOcast:
