Телескоп SHERA поможет найти двойников Земли в системах из двух звезд
Астрономы предложили проект космического телескопа SHERA, который будет искать каменистые экзопланеты земной массы в зонах обитаемости двойных звезд. Около половины солнцеподобных звезд в окрестностях Солнечной системы имеют гравитационных компаньонов. Ученые рассчитывают использовать эту связь между соседними светилами, чтобы с высокой точностью измерять их взаимное смещение и открывать планеты земного типа.
Существующие инструменты пока не способны находить полные аналоги Земли. Транзитный метод телескопов Kepler и TESS работает только тогда, когда орбита планеты строго ориентирована на земного наблюдателя. Метод лучевых скоростей натыкается на предел точности из-за активности на поверхности звезд: современные спектрографы различают колебания от 50 сантиметров в секунду, а Земля сдвигает Солнце со скоростью 9 сантиметров в секунду. Классическая астрометрия телескопа Gaia определяет координаты светил относительно далеких фоновых звезд с точностью около 100 микросекунд дуги. При этом аналог Земли на расстоянии 33 световых лет сдвигает свою звезду всего на 0,3 микросекунды дуги.
SHERA решает эту технологическую проблему через относительную астрометрию. Небольшой телескоп с зеркалом диаметром 22 сантиметра наблюдает за парой ярких и близко расположенных звезд, измеряя дистанцию между ними. Поскольку светила связаны гравитацией и двигаются синхронно, фон из далеких звезд перестает создавать помехи. Если вокруг одной из звезд вращается планета, расстояние между светилами периодически меняется. Для регистрации таких микросдвигов ученые нанесут на зеркало дифракционный рисунок методом электронно-лучевой литографии: он работает как оптическая линейка, распределяет свет по пикселям для сглаживания микродефектов матрицы и анализирует спектральные линии, чтобы отличать пятна на звезде от гравитационного влияния планеты.
Исследовательская группа выбрала семь близких систем в пределах 17 парсеков от Земли. По расчетам авторов, миссия обнаружит около четырех небольших планет с подходящей для жизни температурой. Если телескоп зафиксирует меньше двух таких миров, это докажет, что соседние звезды мешают формированию планет в зоне обитаемости. Собранные сведения ученые объединят с измерениями наземных спектрографов.
Концепция SHERA развивает идеи аппарата TOLIMAN стандарта 16U CubeSat, созданного для системы Альфа Центавра. Тринадцать из четырнадцати целевых звезд миссии входят в список ключевых объектов для будущей флагманской Обсерватории обитаемых миров. Если SHERA предварительно подтвердит существование планет, это сэкономит до 40% рабочего времени большого телескопа, запуск которого запланирован на конец 2030-х или начало 2040-х годов. Сейчас проект опубликован в виде научной статьи в репозитории препринтов arXiv и рассматривается как кандидат на государственное или частное финансирование.
Визуализация Pro Космос
Самое популярное
