27 de exoplanete vizate de primul telescop spațial privat din lume
Telescopul spațial Lazuli, primul telescop spațial privat din lume, ar urma să fie lansat până în 2029 și va dispune de o oglindă de 3 metri, mai mare decât cea a telescopului Hubble, de 2,4 metri. Proiectul este inițiativa lui Eric Schmidt, fostul director executiv al Google, și va fi echipat cu trei instrumente: un imaginator optic cu câmp larg, un spectrograf integral de câmp și coronagraful ExtraSolar Coronagraph (ESC).
O nouă cercetare propune o listă de ținte pentru ESC, potrivit arXiv.org. Studiul, intitulat „The first selection of optimal targets for the Lazuli ExtraSolar Coronagraph’s reflected starlight exoplanet campaign”, este semnat de Logan Pearce, de la Departamentul de Astronomie al Universității din Michigan, și de Ewan Douglas, de la Observatorul Steward al Universității din Arizona.
Autorii notează că detectarea directă și caracterizarea atmosferelor exoplanetelor prin lumina stelară reflectată permit investigarea compoziției sistemelor de exoplanete mature, întrucât fluxul nu depinde de vârstă, la separări mai mici decât în cazul emisiei termice, datorită observațiilor în lungimi de undă vizibile, și chiar permit sondarea biosemnăturilor.
Coronagraful telescopului va fi deosebit de important în acest context. Caracterizarea atmosferelor exoplanetelor din sisteme mature prin lumina stelară reflectată înseamnă că observațiile nu vor depinde de căldura reziduală rămasă din formare. Pe măsură ce planetele îmbătrânesc, ele emit mai puțină căldură reziduală și devin mai puțin luminoase. Folosind lumina stelară reflectată, ESC va ocoli acest efect. De asemenea, va permite observații la separări mai mici decât un telescop în infraroșu, ceea ce înseamnă că poate observa planete mai apropiate de stelele lor, întrucât planetele mai apropiate de stele reflectă mai multă lumină.
„Până în prezent, toate exoplanetele au fost imaginate prin emisia lor termică auto-luminoasă, dar imagistica directă, rezolvată spațial, a planetelor prin lumina stelară reflectată este aproape”, scriu autorii. „Imagistica în lumină reflectată permite detectarea și caracterizarea planetelor independent de vârstă, întrucât luminozitatea luminii stelare reflectate nu scade odată cu vârsta, iar limitele de rezoluție mai mici oferite de imagistica la lungimi de undă mai scurte (∼0,5–2 μm), unde luminozitatea stelei atinge maximul, permit accesul la planete mai apropiate față de emisia termică.”
Cercetătorii prezintă o listă de 27 de ținte pentru observații cu ESC, toate fiind exoplanete gigant. „Lista noastră de ținte acoperă vârste și temperaturi ale planetelor neinvestigate anterior prin imagistică directă”, scriu autorii, adăugând că unele dintre ele vor fi accesibile și pentru imaginatorul termic METIS al ELT și pentru instrumentul coronagrafic al telescopului spațial Nancy Grace Roman. Țintele vor beneficia de sinergiile create de observații multiple, iar aceasta va „oferi o caracterizare cuprinzătoare a atmosferei”.
Deși observațiile cu ESC vor fi valoroase și vor deschide o nouă cale de observare a potențialelor biosemnături, există și unele constrângeri, în special timpii de expunere necesari. „Contrastele ridicate implicate în detectarea luminii reflectate (𝒪 10⁻⁷–10⁻⁹) și timpii de expunere ulteriori lungi (10–100 de ore) fac căutările neinformate dificile pentru un observator de clasă 3 m”, explică autorii. „Eficiența campaniei poate fi îmbunătățită dramatic prin vizarea planetelor cunoscute și valorificarea priorităților orbitale bine constrânse pentru a prioritiza țintele și a aloca timpul de observare în vederea probabilității maxime de detectare.”
Lista de ținte se bazează pe exoplanete cu orbite bine cunoscute, întrucât acest lucru va utiliza cel mai bine timpul de observare. Cei interesați de exoplanete pot recunoaște unele dintre cele 27 de exoplanete gigant de pe listă: 55 Cancri d, notabilă ca analog al lui Jupiter; HD 181433 d, notabilă pentru că urmează o orbită foarte excentrică și face parte dintr-o familie de exoplanete care include și o super-Pământ cu perioadă ultrascurtă; β Pic b, notabilă pentru că a fost una dintre primele exoplanete imaginate direct și interacționează cu un disc de resturi bine cunoscut.
Un telescop spațial privat este ceva nemaivăzut până acum. Rămâne de văzut cât de eficient va fi și ce ar putea însemna proprietatea privată — dacă va face telescopul mai eficient, va introduce probleme neașteptate sau ambele. În cele din urmă, totul ține de contribuția pe care o aduce științei exoplanetelor. „Lista noastră de ținte extinde imagistica directă a planetelor gigant gazoase în regimuri mai reci decât cele imaginate anterior, sondând sisteme de exoplanete mature, cu o anumită suprapunere cu imagistica Roman CGI și ELT-METIS, oferind o caracterizare mai cuprinzătoare a atmosferei prin sinergii cu capacitățile acelor platforme”, concluzionează autorii.
