Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) сообщили о успешном испытании новой системы телескопов, предназначенной для поисков и исследований землеподобных планет у ближайших к Солнечной системе красных карликовых звезд. Система телескопов ExTrA (Exoplanets in Transits and their Atmospheres) начала действовать в чилийской обсерватории ESO Ла Силья.
Телескопы ExTrA предназначены для исследований экзопланет и их атмосфер методом транзитов. Система ExTrA специально спроектирована для поиска планет вокруг близких к нам красных карликов и для исследования свойств этих планет. Проект финансируется Европейским советом по научным исследованиям (European Research Council) и Национальным агентством по научным исследованиям Франции (Agence National de la Recherche). Телескопы ExTrA будут управляться дистанционно из Гренобля.
Комплекс ExTrA состоит из трех 0,6-метровых телескопов. Они будут регулярно отслеживать световые потоки от большого числа красных карликовых звезд и регистрировать незначительные падения их блеска, которые могут быть обусловлены прохождением – транзитом – планеты между звездой и лучом зрения телескопа.
«Наши телескопы решено установить на Ла Силья из-за великолепного качества атмосферы и условий наблюдений в этом месте”, – говорит научный руководитель проекта Ксавье Бонфи (Xavier Bonfils). – Мы наблюдаем в ближнем инфракрасном диапазоне, а эти лучи очень легко поглощаются земной атмосферой. Поэтому нам требуются как можно более сухой воздух и как можно более темное небо. Ла Силья идеально соответствует этим требованиям».
Метод транзитов подразумевает сравнение блеска исследуемых звезд с блеском опорных, стандартных звезд – только так можно заметить очень малые колебания потока. Этот подход, известный как дифференциальная фотометрия, состоит в попеременном наблюдении исследуемой звезды и находящейся поблизости от нее стандартной. Вычитая измеренное по наблюдениям стандарта влияние земной атмосферы, можно увеличить точность наблюдений основной звезды. Однако при наблюдениях с земной поверхности трудно добиться точности измерений, достаточной для регистрации транзитов небольших планет, к числу которых относится Земля и ее двойники в других планетных системах. В инструменте ExTrA применен новый подход, в рамках которого используется информация о яркости звезд в различных цветах, что позволяет преодолеть эти ограничения.
Три телескопа комплекса ExTra собирают свет от исследуемой звезды и четырех звезд сравнения, и по оптоволоконным каналам направляют его в мультиобъектный спектрограф. Новаторская идея дополнения традиционной фотометрии спектроскопической информацией и помогает ослабить деструктивное влияние земной атмосферы, а также помех, вносимых самим инструментом и приемниками. В результате точность измерений существенно повышается.
В ходе транзита планета задерживает тем большую долю света звезды, чем меньше сама звезда. Поэтому система ExTrA в основном нацелена на близкие к Солнцу маленькие и довольно яркие звезды, относящиеся к классу M-карликов. Предполагается, что у таких звезд, которых в Млечном Пути великое множество, имеется много землеподобных планет, и именно на такие звезды в первую очередь ориентированы исследования астрономов, ищущих потенциально пригодные для жизни планеты. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра, у которой недавно обнаружена планета земной массы, тоже является M-карликом.
Регистрация этих прежде недоступных обнаружению миров – лишь одна из двух ключевых задач инструмента ExTrA. Его телескопы будут также детально исследовать найденные планеты, их физические параметры и химический состав, чтобы установить, насколько они могут быть похожими на Землю.
