Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Roman Telescope θα μπορούσε να αποκαλύψει περισσότερο από 100.000 πλανήτες μέσω του φαινομένου του Μικροεστιασμού (Microlensing)
Πρόσφατα αναφέρθηκε ενα σύνολο 2.200 νέων εξωπλανητών από την 2ετή κύρια αποστολή της ΝΑΣΑ με την ονομασία "Δορυφόρος έρευνας πλανητών μέσω διέλευσης" (Transiting Exoplanet Survey Satellite ή TESS). Πρόκειται για ένα διαστημικό τηλεσκόπιο για το πρόγραμμα explorer της NASA, σχεδιασμένο για την αναζήτηση εξωπλανητών, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της πλανητικής διέλευσης.
Πλανητική διέλευση. Πηγή: https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/#/2
Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman θα αναζητήσει πιθανούς εξωπλανήτες. Η πρώτη είναι μια πιο παραδοσιακή μέθοδος, που χρησιμοποιείται ήδη από τον TESS και το ΔΤ Kepler, για να παρακολουθήσουν τη μείωση της φωτεινότητας του αστέρα που συμβαίνει όταν ένας πλανήτης περνά μπροστά του. Αυτή η τεχνική, γνωστή ως (πλανητική) διέλευση, είναι η διαδικασία η οποία έχει ανακαλύψει το μεγαλύτερο μέρος των εξωπλανητών μέχρι στιγμής.
Η πλανητική διάβαση είναι ένα φαινόμενο εύκολα κατανοήσιμο. Υπό τον κατάλληλο γεωμετρικό προσανατολισμό, ένας εξωηλιακός πλανήτης είναι δυνατό να παρεμβληθεί ανάμεσα στην ευθεία οράσεως του αστέρα που τον φιλοξενεί και του παρατηρητή, προκαλώντας έτσι μια μικρή μείωση της έντασης του φωτός που φτάνει στον τελευταίο (Σχήμα 1 & Σχήμα 2). Παρόλο που η μείωση του φωτός αυτή είναι μικρή (συνήθως δεν ξεπερνά το 2%), η ανίχνευσή της είναι μέσα στις δυνατότητες των σύγχρονων αστρονομικών CCD και τηλεσκοπίων.
Το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman θα έχει πολύ πιο ευαίσθητα συστήματα από οποιονδήποτε δορυφόρο ανίχνευσης διαβαίνοντα εξωπλανήτη που έχει εκτοξευτεί μέχρι στιγμής. Αυτή η ευαισθησία θα του επιτρέψει να εντοπίσει κόσμους πολύ πιο μακριά από το TESS και παρόμοιους δορυφόρους. Οι εξωπλανήτες που βρέθηκαν από την αποστολή TESS βρίσκονται γενικά περίπου 150 έτη φωτός μακριά, ενώ το ΔΤ Κέπλερ επικεντρώθηκε σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του ουρανού περίπου μέχρι τα 2.000 έτη φωτός μακριά. Ενώ είναι ωραίο να συλλέγουμε δεδομένα για τη γαλαξιακή γειτονιά μας, υπάρχει ένας σχετικά μικρός αριθμός αστεριών εκεί. Το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman, από την άλλη πλευρά, θα είναι αρκετά ευαίσθητο ώστε να εντοπίσει υποψήφιους εξωπλανήτες έως και 26.000 έτη φωτός μακριά, φτάνοντας σχεδόν μέχρι το κέντρο του Γαλαξία.
Το τηλεσκόπιο ευρέως πεδίου υπέρυθρης έρευνας της NASA (Wide Field Infrared Survey Telescope
η WFIRST) μετονομάστηκε σε διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman, από την Nancy Grace Roman, την πρώτη γυναίκα διοικητική υπάλληλος στη NASA η οποία υπηρέτησε ως διοικητής της υπηρεσίας αστρονομίας της NASA κατά τη δεκαετία του 1960 και 70, καθιερώνοντάς την ως μια από τους «οραματίστριες ιδρυτές του αμερικανικού πολιτικού διαστημικού προγράμματος
Εικόνα: NASA - https://www.nasa.gov/press-release/nasa-telescope-named-for-mother-of-hubble-nancy-grace-roman
Αλλά δεν θα μπορεί να φτάσει τόσο μακριά χρησιμοποιώντας μόνο την τεχνική της διέλευσης. Θα βασιστεί επίσης σε μια πολύ πιο καινοτόμο τεχνική για το κυνήγι εξωπλανητών - Τον (Βαρυτικό) Μικροεστιασμό - Ο Μικροεστιασμός (Microlensing) έχει ανακαλυφθεί εδώ και αρκετό καιρό και έχει ως αποτέλεσμα μερικές εντελώς θεαματικές αστρονομικές εικόνες, όπως το αντικείμενο "Molten Ring" που ανακαλύφθηκε πριν από πολύ καιρό. Η τεχνική χρησιμοποιεί μια αρχή της θεωρίας της σχετικότητας για να εκμεταλλευτεί το γεγονός ότι το φως μπορεί κυριολεκτικά να λυγίσει γύρω από τεράστια αντικείμενα, όπως ένα αστέρι, ή μια μελανή οπή.
Βαρυτικός Μικροεστιασμός. Πηγή: https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/#/4
Όταν το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman εντοπίσει ένα ζευγάρι αστεριών τα οποία δημιουργούν φαινόμενο βαρυτικού φακού, θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει μικρές αλλαγές και στα δύο αστέρια του συστήματος, επιτρέποντάς του να βλέπει τη πλανητική διέλευση σε αστέρια που είναι πολύ πιο μακριά,
Η κάμψη των ακτίνων φωτός γύρω από ένα σώμα μεγάλης μάζας. Τα πορτοκαλί βέλη δείχνουν τη θέση στην οποία εμείς στη Γη (αριστερά) παρατηρούμε την πηγή του φωτός. Τα λευκά βέλη δείχνουν την πορεία του φωτός από την πραγματική θέση της πηγής μέχρι τη Γη. Πηγή: https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%92%CE%B1%CF%81%CF%85%CF%84%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CF%82_%CF%86%CE%B1%CE%BA%CF%8C%CF%82
Επιπλέον, ο βαρυτικός φακός θα προσθέσει τη μοναδική ικανότητα στο ΔΤ Roman να εντοπίζει δυνητικά πλανήτες που διέρχονται στην αντίθετη θέση ενός αστέρα που δημιουργεί το βαρυτικό φακό. Οποιοσδήποτε πλανήτης που βρέθηκε μέσω αυτής της τεχνικής θα εξασθένισε το φως από το αστέρι που υπόκειται σε μικροεστιασμό, αλλά μόνο επειδή εμποδίζει αυτό το φως προτού φτάσει στη βαρυτική έλξη του αστεριού που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη όπου ο πλανήτης αυτός περιφέρεται σε τροχιά.
Η τεχνική του Μικροεστιασμού μπορεί επίσης να φανεί χρήσιμη για την εύρεση ενός άλλου τύπου εξωπλανήτη. Γνωστοί και ως "ορφανοί πλανήτης", (τύπος που είναι επίσης γνωστός ως διαστρικός, νομάδας, ελεύθερος ή περιπλανώμενος πλανήτης ή πλανήτης χωρίς ήλιο αγγλ.rogue planets), οι πλανήτες αυτοί δεν συνδέονται βαρυτικά με ένα αστέρι. Οι επιστήμονες τους έχουν δει στο παρελθόν, αλλά συνήθως μόνο όταν σχηματίζονται πρόσφατα και εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία. Το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman έχει τη δυνατότητα να δει εκατοντάδες από αυτούς τους περιπλανώμενους πλανήτες, παρακολουθώντας την ολοκλήρωση της διαδικασίας σχηματισμού και εξέλιξής τους.
Γραφικό που δείχνει τις περιοχές με δυνατότητα αναζήτησης για καθένα από τα τρία κύρια διαστημικά τηλεσκόπια αναζήτησης εξωπλανητών. το ΔΤ τηλεσκόπιο Roman θα μπορεί να φτάσει πολύ πιο μακριά από οποιοδήποτε άλλο. Εικόνα: NASA’s Goddard Space Flight Center
Ωστόσο, οι "ορφανοί πλανήτες" θα αποτελούν μόνο ένα μικρό ποσοστό του συνολικού αριθμού των πλανητών που θα ανιχνεύονται. Πριν από λίγα χρόνια κυκλοφόρησε ένα paper το οποίο συζητούσε τις δύο τεχνικές και πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν. Το paper αυτό επισημαίνει πώς το ΔΤ Roman (που τότε ονομάζονταν WFIRST), σε συνδυασμό με το (ελπίζουμε) επερχόμενο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που πρόκειται να εκτοξευτεί σύντομα, θα προσφέρει όλες τις νέες δυνατότητες παρατήρησης απευθείας στο Διαδίκτυο ενισχύοντας πραγματικά την αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών. Με λίγη τύχη, την επόμενη δεκαετία περίπου, η πλανητική επιστημονική κοινότητα θα έχει μια αφθονία από νέους πιθανούς υποψήφιους εξωπλανήτες για να εξετάσει.
Διαβάστε περισσότερα:
NASA – NASA’s Roman Mission Predicted to Find 100,000 Transiting Planets
digitaltrends – Upcoming Roman Space Telescope could discover 100,000 new exoplanets
UT – There Could Be More Rogue Planets Than Stars in the Milky Way. Here’s How Nancy Grace Will Find Them
Πηγή: universetoday.com
