ШТА ЈЕ МЕТОДА ГРАВИТАЦИОНОГ МИКРОЛЕЗАЊА?

Send

Добродошли на нашу серију о методама лова на егзопланет! Данас посматрамо знатижељну и јединствену методу познату као Гравитацијско микросензирање.

Потрага за екстра-соларним планетама засигурно се подгрејала у последњој деценији. Захваљујући побољшањима у технологији и методологији, број примећених егзопланета (од 1. децембра 2017.) достигао је 3 710 планета у системима од 2780 звезда, а систем 621 има више планета. Нажалост, због различитих ограничења са којима су астрономи присиљени да се супротставе, велика већина је откривена индиректним методама.

Једна од најчешће коришћених метода за индиректно откривање егзопланета позната је под називом Гравитацијско микросензирање. У основи, ова метода се ослања на гравитациону силу удаљених објеката да се савије и фокусира светлост која долази од звезде. Док планета пролази испред звезде у односу на посматрача (тј. Врши транзит), светлост мерљиво пада, што се затим може користити за утврђивање присуства планете.

У том погледу, Гравитациони микроленсинг је умањена верзија Гравитационог лечења, где се интервенирајући објекат (попут кластера галаксије) користи за фокусирање светлости која долази из галаксије или другог објекта који се налази изван ње. Такође садржи кључни елемент високо ефикасне методе транзита, где се звезде прате падова у светлости да би се указало на присуство егзопланете.

Опис:

У складу са Еинстеиновом теоријом опште релативности, гравитација узрокује савијање тканине свемирског времена. Овај ефекат може проузроковати да се светлост под утицајем гравитације објекта изобличи или савије. Такође може деловати као сочиво, узрокујући да се светлост више фокусира и чине да удаљени предмети (попут звезда) посматрачу буду светлији. Овај ефекат се дешава само када су две звезде скоро тачно поравнате у односу на посматрача (тј. Једна је постављена испред друге).

Ови „догађаји сочива“ су кратки, али обилни, јер се Земља и звезде у нашој галаксији увек крећу један у односу на други. У прошлој деценији је примећено преко хиљаду таквих догађаја и обично трају по неколико дана или недеља. Заправо, овај ефекат искористио је сир Артхур Еддингтон 1919. године да би пружио прве емпиријске доказе за општу релативност.

До тога је дошло током помрачења Сунца 29. маја 1919. године, где су Еддингтон и научна експедиција отпутовали на острво Принципе крај обале Западне Африке како би сликали звезде које су сада видљиве у региону око Сунца. Слике су потврдиле Аинстеиново предвиђање показујући како се светлост са тих звезда мало помера као одговор на гравитационо поље Сунца.

Технику су првобитно предложили астрономи Схуде Мао и Бохдан Пацзински 1991. године као средство за тражење бинарних пратилаца према звездама. Енди Гоулд и Абрахам Лоеб 1992. године свој су предлог прецизирали као метод откривања егзопланета. Ова метода је најефикаснија када тражите планете према центру галаксије, јер галактичка избочина пружа велики број позадинских звезда.

Предности:

Микроленсинг је једина позната метода која може открити планете на заиста великим удаљеностима од Земље и способна је да пронађе и најмању егзопланету. Док је метода радијалне брзине ефикасна када тражите планете до 100 светлосних година од Земље, а транзитна фотометрија може открити планете удаљене стотинама светлосних година, микроосветљавање може да нађе планете удаљене хиљадама светлосних година.

Док већина других метода има пристраност детекције према мањим планетима, метода микролечења је најосетљивије средство за откривање планета које су удаљене око 1-10 астрономских јединица (АУ) од звезда сличних Сунцу. Мицроленсинг је такође једино доказано средство за откривање планета мале масе у ширим орбитама, где и транзитна метода и радијална брзина нису ефикасни.

Узето заједно, ове предности чине микролечење најефикаснијим начином проналажења планета сличних Земљи око сунчевих звезда. Поред тога, микроскопске анкете могу се ефикасно монтирати помоћу приземних објеката. Као и транзитна фотометрија, Мицроленсинг метода има користи од тога што се истовремено може користити за истраживање десетина хиљада звезда.

Недостаци:

Пошто су догађаји микролезања јединствени и не подлежу поновљивању, било које планете откривене овом методом неће се поново приметити. Поред тога, оне планете које су откривене имају тенденцију да буду далеко, што праћење истраге чини практички немогућим. Срећом, за микро-сензитивне детекције углавном није потребно праћење јер имају врло висок однос сигнал-шум.

Иако потврда није потребна, потврђени су и неки планетарни догађаји микролечења. Планетарни сигнал за догађај ОГЛЕ-2005-БЛГ-169 потврђен је ХСТ и Кецк опсервацијама (Беннетт ет ал. 2015; Батиста ет ал. 2015). Поред тога, истраживања микролезовања могу само дати грубе процене удаљености планете, остављајући значајне маргине за грешке.

Микроленсинг такође није у могућности да даје тачне процене орбиталних својстава планете, јер је једина орбитална карактеристика која се може директно одредити овом методом тренутна полу-главна осовина планете. Као такав, планета са ексцентричном орбитом биће детектирана само на малом делу своје орбите (када је далеко од своје звезде).

Најзад, микролезање зависи од ретких и случајних догађаја - проласка једне звезде тачно испред друге, као што се види са Земље - што детекције чини и ретким и непредвидивим.

Примери истраживања гравитационог микрослеђивања:

Анкете које се ослањају на Мицроленсинг метод укључују експеримент оптичког гравитацијског лечења (ОГЛЕ) на Универзитету у Варшави. Под водством Андрзеја Удалског, директора Универзитетске астрономске опсерваторије, овај међународни пројекат користи телескоп 13,5 метра „Варшава“ у Лас Цампанас-у, Чиле, за тражење микроленгијских догађаја у пољу од 100 звезда око галактичке избочине.

Постоји и Микроленсинг опажања из астрофизике (МОА), колаборативни напор између истраживача на Новом Зеланду и Јапану. Предвођена професором Иасусхијем Муракијем са Универзитета Нагоиа, ова група користи Мицроленсинг метод за спровођење испитивања тамне материје, екстра-соларних планета и звјезданих атмосфера с јужне хемисфере.

А ту је и Мрежа аномалија сондирања (ПЛАНЕТ), која се састоји од пет телескопа удаљеног 1 метра, распоређених по јужној хемисфери. У сарадњи са РобоНет-ом, овај пројекат је у могућности да пружи скоро непрекидна осматрања за догађаје микролечења који изазивају планете са масама мањим од Земљиних.

Најосетљивије истраживање до данас је Корејска мрежа за микроленсинг телескопа (КМТНет), пројекат који је покренуо Корејски институт за астрономију и свемирске науке (КАСИ) 2009. године. Галактичка избочина, у потрази за догађајима микролежирања који ће усмјерити пут ка планетама земаљским масама које орбитирају са зонама настанка њихових звијезда.

Овдје смо написали много занимљивих чланака о откривању егзопланета у часопису Спаце Магазине. Ево шта су екстра соларне планете ?, шта је метода транзита ?, шта је метода радијалне брзине ?, шта је гравитационо сочивање? и Кеплеров универзум: Више планета у нашој Галаксији него звезда

За више информација, провјерите НАСА-ино страницу о истраживању егзопланета, страницу планетарног друштва на екстрасоларним планетама и архиву егзопланета НАСА / Цалтецх.

Астрономи Цаст такође има релевантне епизоде на ту тему. Ево епизоде 208: Свемирски телескоп Спитзер, епизода 337: фотометрија, епизода 364: мисија ЦоРоТ и епизода 367: шпицер ли егзопланете.

Извори: