Ученые из МФТИ и Института космических исследований РАН разработали оптическую технологию «исправления» света от далеких звезд, которая позволит значительно улучшить «зрение» телескопов и напрямую наблюдать экзопланеты, сопоставимые по размерам с Землей, сообщается в пресс-релизе МФТИ.
Сейчас экзопланеты открывают преимущественно по косвенным признакам: слабым периодическим изменениям светимости звезды при прохождении планеты перед ее диском (транзитный метод), или же поступательным колебаниям самой звезды под действием притяжения планеты (метод лучевых скоростей). Получить снимки экзопланет напрямую очень сложно из-за излучения звезды. Для этого используется телескоп и коронограф, который искусственно экранирует часть изображения. Данный метод выдвигает высокие требования к разрешающей способности телескопа. К тому же необходимо устранить искажения, вносимые в изображение земной атмосферой. Для этого служит адаптивная оптика - зеркала, способные менять форму, подстраиваясь под состояние атмосферы. В некоторых случаях форма зеркала может выдерживаться с точностью до 1 нанометра, но подобные системы не успевают за динамикой атмосферных изменений и стоят крайне дорого.
Группа под руководством доцента МФТИ и заведующего лабораторией Планетной астрономии ИКИ РАН Александра Таврова предложила новый способ создания адаптивной оптики, использовав идею существенно несбалансированного интерферометра (Extremely Unbalanced Interferometer, EUI), предложенную одним из авторов статьи, японцем Джуном Нисикавой из Японской Национальной Астрономической Обсерватории. Обычная интерферометрия подразумевает сложение волн с приблизительно равной интенсивностью для получения четкого и контрастного изображения. В EUI свет делится на два луча (сильный и слабый), амплитуды которых относятся примерно как 1:10. Слабый луч проходит через систему адаптивной оптики, после чего оба луча снова сводятся вместе и интерферируют друг с другом. В результате слабый луч как бы “разглаживает” свет сильного, что позволяет существенно уменьшить искажения формы волнового фронта. «Благодаря использованию сравнительно простой оптической схемы мы можем получать необходимый для коронографов контраст изображения для прямого наблюдения планет земного типа. Конечно, по сравнению с зарубежными разработками наша система требует более сложной системы управления, но вместе с тем она гораздо меньше зависит от показателей температурной стабильности, что существенно упрощает ее эксплуатацию в космосе», – говорит Александр Тавров.
Статья с описанием нового метода опубликована в Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems.
