Побачив перше світло ешеле спектрограф для землеподібних (твердих) екзопланет та стабільних спектроскопічних спостережень ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations). Його встановили на Дуже великому телескопі (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO) в Чилі з метою пошуку екзопланети з небувалою точністю шляхом реєстрації незначних змін у випромінюванні їхніх материнських зір. Вперше інструмент зможе збирати світло з усіх чотирьох телескопів VLT, що еквівалентно роботі 16-метрового телескопа.
ESPRESSO виконав перші спостереження в обсерваторії Паранал на півночі Чилі. Він є ешеле спектрографом третього покоління — наступником надзвичайно успішного інструменту HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) ESO в обсерваторії Ла-Сілья (La Silla). Вимірюючи променеву швидкість зорі, HARPS може досягати точності приблизно один метр на секунду (0,97 м/с — Ред.), натомість ESPRESSO, завдяки досягненню прогресу в технології та розміщення на значно більшому телескопі, буде забезпечувати точність в кілька сантиметрів на секунду.
Ця світлина показує спектральні дані першого світла інструменту ESPRESSO на Дуже великому телескопі ESO в Чилі. Світло від зорі розкладене на складові кольори. Зображення розфарбували, щоб показати, як змінюються довжини хвиль по всій світлині, але це не точно ті кольори, які можна побачити візуально. Погляд зблизька дозволяє побачити багато темних спектральних ліній у спектрах зір, а також звичайні подвійні плями від джерела світла для калібрування. Темні прогалини ― це особливості фіксації даних приладом. Фото з сайту www.eso.org.
Франческо Пепе (Francesco Pepe) з Женевського університету (Швейцарія), провідний науковець команди, яка працює з ESPRESSO, пояснює його значення: «Цей успіх є результатом 10-річної роботи багатьох людей. ESPRESSO, — це не просто еволюція наших попередніх інструментів, таких як HARPS, — він буде змінним, з вищою роздільною здатністю та більшою точністю. І на відміну від попередніх приладів, він може використати повну колективну потужність VLT — усі чотири телескопи VLT одночасно, щоб імітувати 16-метровий телескоп. ESPRESSO буде неперевершеним протягом принаймні десятиліття, — тепер я з нетерпінням чекаю відкриття нашої першої твердої планети!».
ESPRESSO може виявити дрібні зміни в спектрах зір, спричинених планетами, що обертаються навколо них. Цей метод радіальних швидкостей працює, бо гравітація планети впливає на її материнську зорю, змушуючи її трохи зміщуватися. Що менша маса планети, то менші коливання, а тому для виявлення землеподібних і, можливо, придатних для життя екзопланет, потрібен інструмент з дуже високою точністю. З допомогою цього методу ESPRESSO зможе виявити деякі маломасивні планети, які раніше не було змоги відкривати. Метод променевих швидкостей дозволяє астрономам вимірювати масу і орбіту планети. В поєднанні з іншими методами, зокрема методом транзитів, можна отримати ще більше інформації, наприклад, про розмір і густину екзопланети.
Тестові спостереження зводилися до спостереження зір та відомих планетних систем. Порівняння з наявними даними HARPS показали, що ESPRESSO може отримати аналогічні якісні дані за значно менший період експозиції. Новий спектрограф — це результат роботи міжнародного консорціуму, а також багатьох різних груп в самій ESO: інженерів, астрономів та адміністрації. Завдяки їхнім зусиллям було встановлено не лише спектрограф, а й дуже складну оптику, яка об’єднує світло з чотирьох телескопів VLT.
Хоча головна мета ESPRESSO полягає в тому, щоб підняти пошук екзопланет на новий рівень, знайти й описати маломасивні планети та їх атмосфери, він має багато інших завдань. ESPRESSO буде найпотужнішим у світі інструментом для перевірки того, чи змінюються з часом фізичні константи. Такі незначні зміни передбачають деякі фундаментальні фізичні теорії, але їх ще ніколи не спостерігали.
Коли стане до ладу Надзвичайно великий телескоп (Extremely Large Telescope) ESO, інструмент HIRES, який нині є концептуальним проектом, дозволить виявити і характеризувати ще менші та легші екзопланети, аж до планет типу Землі. Ці інструменти уможливлять також вивчення атмосфер екзопланет з перспективою виявлення маркерів (біосигнатур) життя на землеподібних планетах.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
