Los físicos del MIPT Instituto de Física y Tecnología de Moscú y el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia desarrollaron tecnología óptica para la "corrección" de la luz proveniente de estrellas distantes, lo que mejorará significativamente la "visión" de los telescopios ypor lo tanto, nos permitirá observar directamente a los exoplanetas como gemelos de la Tierra. Su trabajo ha sido publicado en el Revista de telescopios, instrumentos y sistemas astronómicos JATIS.
Los primeros exoplanetas planetas solares adicionales, que son los planetas fuera de nuestro sistema solar, se descubrieron a fines del siglo XX y ahora hemos detectado más de dos mil de ellos. Es casi imposible ver el desmayoluz de los planetas sin herramientas especiales: está saturada "eclipsada" por la radiación de la estrella madre. Por lo tanto, los exoplanetas se descubren por métodos indirectos: mediante el registro de las fluctuaciones periódicas débiles en la luminosidad de la estrella cuando un planeta pasa por delantede su disco el método de tránsito, o por vibraciones espectrales traslacionales de la estrella del impacto de la gravedad del planeta el método de velocidad radial. Por primera vez, a fines de la década de 2000, los astrónomos pudieron obtener imágenes directamentede exoplanetas. Hasta ahora tenemos alrededor de 65 de esas imágenes. Para obtenerlas, los científicos usan coronógrafos estelares creados por primera vez en la década de 1930 para observaciones de la corona solar fuera de los eclipses conocidos como coronógrafos solares.Los dispositivos tienen una máscara focal, una "luna artificial" dentro de ellos, que bloquea una parte del campo de visión, en última instancia, cubre el disco solar, lo que le permite ver la tenue corona solar.
Para repetir esta técnica para las estrellas, necesitamos un nivel mucho más alto de precisión y una resolución mucho más alta del telescopio, que acomoda un coronógrafo. El tamaño aparente de la órbita de los planetas tipo Tierra, más cercano a nosotros, es de aproximadamente 0.1 segundos de arcoEsto está cerca del límite de resolución de los telescopios espaciales modernos por ejemplo, la resolución del telescopio espacial Hubble es de aproximadamente 0.05 segundos. Para eliminar los efectos de las distorsiones atmosféricas en los telescopios terrestres, los científicos usan ópticas adaptativas, espejos quepuede cambiar de forma mientras se ajusta al estado de la atmósfera. En algunos casos, la forma del espejo se puede mantener con una precisión de 1 nanómetro, pero estos sistemas no mantienen el ritmo de la dinámica de los cambios atmosféricos y son extremadamente caros.
Un equipo dirigido por Alexander Tavrov, profesor asociado en MIPT y Jefe del Laboratorio de Astronomía Planetaria en el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia, ha encontrado la manera de obtener la resolución más alta, mientras usa un método relativamente simple y económicosistemas de óptica adaptativa.
Usaron la idea de un EUI interferómetro extremadamente desequilibrado propuesto por uno de los autores del artículo: Juno Nishikawa, un científico japonés que trabaja en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón. La interferometría convencional implica el uso de ondas con una intensidad aproximadamente igual para combinaren un solo frente de onda con el propósito de producir una imagen clara y nítida. La luz EUI se divide en dos haces débil y fuerte, cuyas amplitudes tienen una relación predeterminada aproximada de 1:10. Un haz débil pasa a través de la óptica adaptativasistema, después del cual los dos haces se vuelven a unir e interfieren entre sí. Como resultado, el haz débil, por así decirlo, "suaviza" la luz del haz fuerte, lo que puede reducir significativamente la distorsión del frente de onday la contribución de los patrones de manchas estelares un patrón de interferencia aleatorio.
"Mediante el uso de una configuración óptica relativamente simple, podemos obtener el contraste de la imagen con la calidad necesaria para la observación directa de planetas tipo Tierra por medio de coronógrafos. Por supuesto, en comparación con desarrollos extranjeros, nuestro sistema requierees una técnica de control más compleja, pero al mismo tiempo es mucho menos dependiente de la estabilidad de la temperatura que simplifica enormemente su operación en el espacio ", dice el líder del equipo Alexander Tavrov.
Con la ayuda de la simulación por computadora, han determinado características aproximadas del sistema desarrollado por ellos. Según los cálculos, el esquema resultante proporciona un contraste de imagen de aproximadamente 10-9. Además, se demostró que EUI muestra acromatismo, es decir, elreducción de las aberraciones con el aumento de la longitud de onda.
En el futuro, los científicos planean crear un prototipo de laboratorio y realizar una serie de experimentos con él. Como señala Alexander Tavrov, "Queremos ver los mundos distantes a través de un telescopio, pero implica que los mundos distantes podrían vernos comobueno. Una tecnología avanzada, por solo unos 50 a 100 años, podría ser suficiente para hacerlo muchas veces con mayor precisión de lo que podemos hacerlo ahora "
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Materiales proporcionado por Instituto de Física y Tecnología de Moscú . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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