domenica 8 luglio 2012

Nuova Tecnica Per Osservare I Pianeti Extrasolari Direttamente





Un avanzato sistema di imaging telescopico, che ha iniziato il rilevamento dei dati del mese scorso, è il primo del suo genere in grado di avvistare pianeti orbitanti al di fuori del nostro Sistema Solare.
Il team chiamato Project 1640, è operativo sul telescopio Hale presso l'Osservatorio Palomar in California dopo più di sei anni di sviluppo da parte di ricercatori e ingegneri presso il Museo Americano di Storia Naturale, del California Institute of Technology, e il Jet Propulsion Laboratory (JPL).


Le prime immagini del progetto mostrano l'efficacia di una nuova tecnica che crea "buchi neri" estremamente precisi intorno a stelle di interesse.
Nonostante le centinaia di esopianeti noti grazie a metodi di rilevazione indiretti, sono estremamente difficili da vedere direttamente in un'immagine ottica. Ciò a causa della luce emessa dalle rispettive stelle che essendo decine di milioni di miliardi di volte più luminose copre quella riflessa o emessa dai pianeti.

"Siamo accecati dalla luce stellare", ha detto Oppenheimer. "Una volta che possiamo realmente vedere questi pianeti extrasolari, possiamo determinare i colori che emettono, le composizioni chimiche delle loro atmosfere e anche le caratteristiche fisiche delle loro superfici. In ultima analisi, le misurazioni dirette, se condotte dallo spazio, possono essere utilizzate per comprendere meglio l'origine della Terra e per cercare segni di vita in altri mondi".

Anche se gli scienziati hanno utilizzato esempi di stelle relativamente vicine a non più di 200 anni luce di distanza, è necessario uno straordinario livello di precisione per produrre risultati accurati.
"L'Imaging diretta dei pianeti è estremamente impegnativa", ha detto Charles Beichman, direttore esecutivo del NASA Science Institute Per I Pianeti Extrasolari, presso il California Institute of Technology. "Immaginate di provare a vedere una lucciola attorno ad un faro a più di mille chilometri di distanza".

Il "Progetto 1640" si basa su quattro strumenti principali che generano immagini nella luce infrarossa dei pianeti in orbita. Gli strumenti sono ora in funzione per ottenere alcune delle immagini a più alto contrasto mai prodotte, rivelando oggetti celesti da 1 milione a 10 milioni di volte più deboli della stella al centro dell'immagine.

Il nucleo di questo progresso tecnologico è il funzionamento coordinato: il più avanzato sistema di ottiche adattive, costruito a Caltech e al JPL, che puó manipolare la luce mediante l'applicazione di più di 7 milioni di deformazioni dello specchio attive al secondo con un livello di precisione superiore a 1 nanometro, "circa 100 volte più piccolo di un tipico batterio, con un coronografo, realizzato presso il Museo, che otticamente offusca la stella, ma non altri oggetti celesti nel campo visivo e uno spettrografo costruito da un team del Museo e la Cambridge University, che registra le immagini di altri sistemi solari in un arcobaleno di colori contemporaneamente e un sensore di fronte d'onda specializzata realizzato da un team del JPL che si annida nel coronografo e le imperfezioni nel percorso della luce in una precisione di un nanometro.
Anche se il coronografo crea una "eclissi artificiale" All'interno del progetto 1640, bloccando la luce estremamente luminoso proveniente dalla stella, circa la metà di un per cento di quella luce rimane nella forma di uno sfondo luminoso screziato sovrapposto ai sistemi solari di interesse. Ognuna di queste macchie possono essere centinaia di volte più luminose rispetto ai pianeti e deve essere controllata con precisione squisita.

Il Progetto 1640, tuttavia, ha ora dimostrato una tecnica che può scurire le macchie ben oltre qualsiasi qualsiasi capacità precedente, creando un quadrato scuro sulla stella. La regione scura può essere creata a misura e controlla le distorsioni nella luce della stella lontana, causate dal disturbo attraverso l'atmosfera e l'ottica, al livello di 5-nanometri (una piccola frazione della lunghezza d'onda della luce).

In precedenza, il buco nero creato dalla tecnica del progetto 1640 era stata osservata solo in condizioni controllate di laboratorio. Ora, l'effetto su una vera stella è stato osservato attraverso un telescopio.
"Ad alto contrasto di imaging è necessario che ogni sottosistema esegua senza problemi e all'unisono le operazioni complete per distinguere la luce dal pianeta", ha detto Richard Dekany, direttore associato per la strumentazione a Caltech Optical Observatories. "Anche una piccola perdita di luce delle stelle, infatti, potrebbe inondare i nostri fotorivelatori e coprire questi pianeti».

Ora che l'intero sistema sta funzionando, i ricercatori hanno avviato un indagine che durerà tre anni, durante i quali essi hanno intenzione di scandagliare centinaia di immagini di stelle giovani.

"Più impariamo su di loro, più ci rendiamo conto di quanti differenti sistemi planetari possano esistere dalla nostra Galassia", ha detto l'astronomo al Jet Propulsion Laboratory, Gautam Vasisht. "Tutte le indicazioni mostrano una enorme diversità dei sistemi planetari, ben oltre ciò che è stato immaginato solo 10 anni fa".

I pianeti in orbita attorno a queste stelle luminose nel campo di applicazione del Progetto 1640, sono probabilmente molto grandi, dell'ordine delle dimensioni di Giove e troppo caldi per la vita, anche se è possibile che altri pianeti in questi sistemi o le loro lune, possano ospitare la vita.

Una delle più grandi potenzialità di ricerca del nuovo progetto è quello di sbloccare la conoscenza di ciò che le architetture di sistemi solari dicono sul nostro pianeta.
"Per capire l'origine della Terra, abbiamo bisogno di capire l'origine dei pianeti in generale", ha detto Lynne Hillenbrand, un professore di astronomia presso l'Istituto di Tecnologia della California. "Come si formano, come si evolvono? Come funziona il nostro Sistema Solare rispetto ai giganti gassosi e ai piccoli pianeti rocciosi degli altri sistemi? Queste sono domande molto importanti per l'umanità".

Foto In Alto
Due immagini di HD 157728, una stella 1,5 volte più grande del Sole. La stella è centrata in entrambe le immagini e la sua luce è stata rimossa dalle ottiche adattive e dal coronografo. La luce emessa coprirebbe gli oggetti presenti sullo sfondo. A sinistra l'immagine è stata realizzata senza del le ottiche del Project 1640. Mentre a destra l'immagine è stata realizzata con le ottiche adattive e un cerchio nero eclissa la stella permettendo di vedere gli oggetti di sfondo.
L'immagine è stata presa il 14 giugno 2012 dal Project 1640 con il Palomar Observatory's 200-inch Hale telescope. (Credit: Courtesy of Project 1640)

Traduzione A cura Di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/07/120705161252.htm

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