Nowy teleskop, który da ludzkości największy, najgłębszy i najwyraźniejszy obraz wszechświata od czasów Kosmicznego Teleskopu Hubble’a może znaleźć nawet 1400 nowych planet poza Układem Słonecznym – wskazują wyniki najnowszych badań.
Nowy teleskop przeciera szlaki do bardziej dokładnych, bardziej skoncentrowanych poszukiwań życia pozaziemskiego.
Badania przeprowadzone przez zespół astronomów z Ohio State University dostarczają najbardziej szczegółowych dotąd szacunków dotyczących potencjalnego zakresu misji Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Misja została zaprojektowana przez NASA oraz astronomów z USA do poszukiwania nowych planet oraz badania ciemnej energii, tajemniczej siły, która przenika pustą przestrzeń i która skrywa tajemnice pozwalające zrozumieć w jaki sposób rozszerza się wszechświat. Wyniki prac zespołu opublikowano 25 lutego w periodyku Astrophysical Journal Supplement Series.
“Chcielibyśmy się dowiedzieć jakiego typu układy planetarne istnieją we wszechświecie” mówi Matthew Penny, główny autor opracowania oraz badacz na Ohio State University. “W tym celu nie możemy skupiać się tylko na tym co oczywiste i łatwe. Musimy patrzeć na wszystko”.
Planety, które WFIRST będzie w stanie odkryć będą znajdowały się dalej od swoich gwiazd niż większość planet dotąd odkrytych, mówi Penny. Misja będzie bazowała na wynikach misji Kepler, teleskopu kosmicznego, który odkrył ponad 2600 planet pozasłonecznych. Misja Keplera zakończyła się 30 października 2018 roku.
“Kepler rozpoczął poszukiwania od szukania planet krążących wokół swoich gwiazd w odległości mniejszej niż odległość Słońce-Ziemia” mówi Penny. “WFIRST zakończy poszukiwania odkrywając planety na większych orbitach”.
Do odkrywania nowych planet, WFIRST będzie wykorzystywał zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego – technikę bazującą na fakcie zaginania i intensyfikowania promieniowania gwiazd przez grawitację gwiazd i planet.
Zjawisko mikrosoczewowania umożliwia teleskopowi odkrywanie planet krążących wokół gwiazd tysiące lat świetlnych od Ziemi – znacznie dalej niż jakakolwiek inna znana technika poszukiwania planet. Jednak z uwagi na fakt, że mikrosoczewkowanie zachodzi tylko wtedy gdy grawitacja planety lub gwiazdy zakrzywia promienie światła pochodzące z innej gwiazdy, efekt ten pochodzący z dowolnej planety czy gwiazdy widoczny jest tylko przez kilka godzin raz na kilka milionów lat. WFIRST będzie przez długie okresy czasu monitorował 100 milionów gwiazd w centrum Galaktyki.
Najnowsze badania szacują, że około 100 z tych jeszcze nieodkrytych planet może mieć masę taką samą bądź mniejszą od Ziemi.
Nowy teleskop będzie w stanie tworzyć mapy Drogi Mlecznej i innych galaktyk 100 razy szybciej niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w 1990 roku.
Misja WFIRST z budżetem około 3,2 miliarda dolarów, będzie skanował niewielki wycinek wszechświata – około dwóch stopni kwadratowych – z rozdzielczością wyższą od jakiejkolwiek misji realizowanej dotychczas. Taka rozdzielczość pozwoli WFIRST dostrzec więcej gwiazd i planet niż wszelkie wcześniej organizowane poszukiwania.
“Choć to tylko mały wycinek nieba, to jest on ogromny w porównaniu do tego co robią inne teleskopy kosmiczne” mówi Penny. “To wyjątkowe połączenie szerokiego pola widzenia oraz wysokiej rozdzielczości sprawia, że WFIRST jest tak doskonały do poszukiwania planet metodą mikrosoczewkowania. Wcześniejsze teleskopy kosmiczne, w tym Hubble i JWST, musiały wybierać albo rozdzielczość albo szerokie pole”.
WFIRST według Penny’ego powinien dać astronomom, astrofizykom i innym badaczom znacznie więcej informacji o planetach poza Układem Słonecznym.
Jak dotąd badacze odkryli prawie 700 układów planetarnych zawierających więcej niż jedną planetę. Łącznie odkryto nieco ponad 4000 planet pozasłonecznych. Jednak choć ludzie przeszukiwali bliskie i dalekie galaktyki w poszukiwaniu śladów życia, najczęściej odkrywano planety znajdujące się znacznie bliżej gwiazd niż Ziemia.
“Podczerwień” (ang. infrared) w nazwie Wide Field Infrared Survey Telescope jest także niezwykle ważna.
“Promieniowanie podczerwone pozwoli WFIRST zajrzeć za pył leżący w płaszczyźnie Drogi Mlecznej między nami a centrum galaktyki – coś czego teleskopy obserwujące w pasmie optycznym nie mogły zrobić. Dzieki temu WFIRST zapewni nam dostęp d tych fragmentów nieba, w których znajduje się znacznie więcej gwiazd”.
Misja WFIRST wciąż znajduje się na etapie planowania. NASA ogłosiła plan realizacji WFIRST w lutym 2016 roku. Pierwsze plany zaczęto tworzyć w maju 2018 roku.
Źródło: OSU
Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.3847/1538-4365/aafb69