アマチュアの天文学者が太陽系外惑星の写真を撮ることができますか?

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彼らの裏庭の望遠鏡を使って、今日?番号;ただし、この3つの太陽系外惑星の画像には、1.5メートル(直径60インチ)の望遠鏡の鏡が必要で、最大の裏庭の鏡よりもはるかに大きくはありません。

これらの特定の太陽系外惑星は、星HR 8799を周回し、10メートル(33フィート)のケック望遠鏡と8.0メートル(26フィート)のジェミニ北天文台のいずれかによって、ハワイのマウナケアにある直前に直接画像化されています。 ; 2008年11月にSpace Magazineによって報告されたように、それらはそのように画像化された最初のものです。

では、Gene Serabynと同僚は、有名なPalomar 200インチ(5.1メートル)Hale望遠鏡の鏡の直径1.5メートル(4.9フィート)の部分だけを使用して、上の画像を撮るトリックをどのように管理しましたか?

彼らは、近赤外線で作業し、2つの技術(補償光学とコロナグラフ)を組み合わせることで、星からのグレアを最小限に抑え、はるかに暗い惑星の薄暗い輝きを明らかにしました。

「私たちの手法は、より大きな地上望遠鏡で使用して、星に非常に近い惑星を画像化することも、小さな宇宙望遠鏡で使用して、明るい星の近くに地球に似た世界を見つけることもできます」とGene Serabynは述べています。 JPLの天体物理学者、パサデナのカリフォルニア工科大学の物理学の客員。

HR8799b、c、dと呼ばれる3つの惑星は、木星に似ているが、より巨大なガス巨星であると考えられています。彼らはホスト星を私たちの地球と太陽の間の距離のそれぞれおよそ24、38および68倍で周回します(木星は地球と太陽の距離の約5倍に存在します)。地球のような岩の多い世界が惑星のホームスターに近づく可能性はありますが、現在のテクノロジーでは、星のまぶしさの下でそれらを見ることが不可能です。

恒星HR 8799は、太陽よりも少し重いですが、太陽が約46億年であるのに比べて、約6000万年とはるかに若いです。星座ペガサスから120光年離れています。 NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡によって最近検出されたように、この星の惑星系はまだ活発で、体が一緒に衝突して塵を蹴り上げています。オーブンから取り出したての焼きたてのパイのように、惑星はその形成からまだ暖かく、望遠鏡が検出するのに十分な赤外線を放出します。

HR 8799の惑星の写真を撮るために、セラビンと彼の同僚は、最初に補償光学と呼ばれる方法を使用して、大気のぼやけの量を減らすか、星の「きらめき」を取り除きました。これらの観測では、使用された望遠鏡のごく一部のみを使用することにより、技術が最適化されました。きらめきが取り除かれると、星を選択的に覆い隠す装置であるチームのコロノグラフを使用して、星自体からの光が遮断されました。このステップでは、JPLのチームメンバーDimitri Mawetが発明した新しい「渦コロナグラフ」を使用しました。最終結果は、3つの惑星の光を示す画像でした。

アダプティブオプティクスが使用されているアマチュアの望遠鏡は数種類のみですが(比較的単純な種類です)、この技術は今後数年でアマチュアに広く利用可能になるでしょう。ただし、渦コロナグラフには少し時間がかかる場合があります。

「秘訣は、惑星の光を抑制せずに星の光を抑制することです」とセラビンは言いました。

この手法は、星からほんの数秒角にある空間をイメージするために使用できます。これは、ジェミニとケックによって達成されたものと同じくらい星に近い–それぞれ約5倍と7倍大きい望遠鏡。

望遠鏡を小さく保つことは宇宙ミッションにとって重要です。 「これは私たちが他の地球をイメージできるようなテクノロジーです」とJPLのNASAの太陽系外惑星探査プログラムの主任科学者であるウェズリートラウブは述べました。 「私たちは、宇宙にある別の淡い青色の点の写真を撮ろうとしています。」

出典:JPL、Nature、Astrophysics Journal(プレプリントはarXiv:0912.2287)

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