Guardare direttamente le stelle è un brutto modo di trovare pianeti che orbitano intorno a soli lontani ma usando una nuova tecnica, gli scienziati possono ora setacciare la luce delle stelle per trovare nuovi esopianeti milioni di volte più deboli delle loro stelle madri.
"Siamo accecati da questa luce stellare", afferma Ben R. Oppenheimer, curatore del Dipartimento di astrofisica del Museo americano di storia naturale e principale investigatore del Progetto 1640. "Una volta che possiamo effettivamente vedere questi esopianeti, possiamo determinare i colori che emettono , le composizioni chimiche delle loro atmosfere e persino le caratteristiche fisiche delle loro superfici. In definitiva, le misurazioni dirette, quando condotte dallo spazio, possono essere utilizzate per comprendere meglio l'origine della Terra e per cercare segni di vita in altri mondi. "
Usando metodi di rilevazione indiretta, gli astronomi hanno trovato centinaia di pianeti in orbita attorno ad altre stelle. Le stelle di luce emesse, tuttavia, sono decine di milioni o miliardi di volte più luminose della luce riflessa dai pianeti.
Il progetto 1640 è un avanzato sistema di imaging del telescopio, costituito dal sistema, dagli strumenti e dal software di ottica adattiva più avanzati al mondo. Il progetto opera presso l'Hale Telescope da 200 pollici presso l'Osservatorio Palomar della California. Gli ingegneri dell'American Museum of Natural History, del California Institute of Technology e del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno lavorato per più di sei anni nello sviluppo del nuovo sistema.
L'atmosfera terrestre provoca il caos con la luce delle stelle. Il riscaldamento e il raffreddamento dell'atmosfera producono turbolenze che creano un effetto scintillante sulla luce a punti di una stella. Anche l'ottica all'interno di un telescopio deforma la luce. Gli strumenti che compongono il Progetto 1640 manipolano la luce delle stelle deformando uno specchio più di 7 milioni di volte al secondo per contrastare lo scintillio. Ciò produce un'immagine a infrarossi cristallina della stella con una precisione inferiore a un nanometro; circa 100 volte più piccolo di un tipico batterio.
"L'imaging diretto dei pianeti è estremamente impegnativo", ha affermato Charles Beichman, direttore esecutivo del NASA ExoPlanet Science Institute presso il California Institute of Technology. "Immagina di provare a vedere una lucciola che gira intorno a un proiettore a più di mille miglia di distanza."
Un coronagraph, costruito dall'American Museum of Natural History, oscura otticamente la stella lasciando altri oggetti celesti nel campo visivo. Altri strumenti aiutano a creare una "eclissi artificiale" all'interno del Progetto 1640. Solo circa mezzo percento della luce originale rimane sotto forma di uno sfondo maculato. Questi punti possono ancora essere centinaia di volte più luminosi dei pianeti deboli. Gli strumenti controllano la luce dalle macchioline per attenuare ulteriormente la loro luminosità. Ciò che lo strumento crea è un buco nero in cui la stella era stata mentre lasciava la luce riflessa da qualsiasi pianeta. Il coordinamento del sistema è estremamente importante, affermano i ricercatori. Anche la più piccola perdita di luce soffocerebbe la luce incredibilmente debole dei pianeti in orbita attorno a una stella.
Per ora il Progetto 1640, il sistema di imaging a contrasto più avanzato e più avanzato al mondo, si sta concentrando su stelle luminose relativamente vicine alla Terra; circa 200 anni luce di distanza. Il loro sondaggio triennale include piani per l'immagine di centinaia di giovani stelle. I pianeti che possono trovare sono probabilmente corpi molto grandi, di dimensioni di Giove.
"Più impariamo su di loro, più ci rendiamo conto di quanto possano essere diversi i nostri sistemi planetari dai nostri", ha detto l'astronomo del Jet Propulsion Laboratory Gautam Vasisht. “Tutte le indicazioni indicano un'enorme diversità dei sistemi planetari, ben oltre quanto immaginato solo 10 anni fa. Siamo sull'orlo di un nuovo campo incredibilmente ricco. "
Ulteriori informazioni sul Progetto 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Didascalia: due immagini di HD 157728, una stella vicina 1,5 volte più grande del Sole. La stella è centrata in entrambe le immagini e la sua luce è stata per lo più rimossa dal sistema di ottica adattiva e dal coronagraph. La luce stellare rimanente lascia uno sfondo macchiato su cui non è possibile vedere oggetti più deboli. A sinistra, l'immagine è stata realizzata senza il controllo ultra preciso della luce stellare di cui è capace Project 1640. A destra, il sensore del fronte d'onda era attivo e un buco quadrato più scuro si formava nella luce stellare residua, permettendo di vedere oggetti fino a 10 milioni di volte più deboli della stella. Le immagini sono state scattate il 14 giugno 2012 con il Progetto 1640 sul telescopio Hale da 200 pollici dell'Osservatorio Palomar. (Per gentile concessione del Progetto 1640)
