Одним из наиболее точных метод нахождения экзопланет является измерение раскачивания звезды под воздействием силы тяжести инопланетного мира. Современные технологии позволяют обнаружить экзопланеты данным методом, находящиеся на расстоянии нескольких десятков световых лет от Земли, которые вызывают раскачивание родительской планеты более чем на метр в секунду. На такое способны только экопланеты, размер которых превышает размер Земли. Но что если что-то помещает исследованию, скажем солнечные пятна, тогда измерение окажется ложным?
Команда исследователей надеется обойти эту проблему, проведя тест на нашем Солнце. Если их гипотеза сработает, то они смогут обнаружить Венеру, вращающуюся вокруг Солнца, используя технику под названием «радиальная скорость». Этот станет основополагающим методом для обнаружения землеподобных или более мелких планет вокруг других звезд.
"Мы решили сконструировать инструмент, который был бы в состоянии получить радиальную скорость Солнца, как если бы это была другая звезда", - сказал Ксавье Дюмуск, астрофизик из обсерватории в Женеве. Он стал одним из руководителей исследования вместе с Дэвидом Филлипсом Ф. в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики.
"Солнце очень близко", - добавил он. "Поэтому мы можем лучше изучить его и, следовательно, увидеть различные пятна на его поверхности. Сравнивая полученные образы Солнца и радиальную скорость, полученную благодаря новому инструменту, мы надеемся лучше понять влияние солнечных пятен на измерение лучевых скоростей и найти оптимальные методы коррекции, применимые к другим звездам".
Испытание продлится семь дней, используя инструмент HARPS-N, установленный на 3,6-метровом телескопе в Чили, который показывал до этого многообещающие результаты. Он позволяет использовать солнечный телескоп для сбора солнечного света всего диска (так же, как и далекой звезды) в прибор, который обычно используется для охоты за экзопланетами ночью. Затем он откалибрует свет с помощью «астро-гребня» - устройства, которое используется для определения раскачивания звезды. Они планируют использовать эту технику в ближайшие 2-3 года.
"Первые данные, полученные с нового инструмента, показывают, что мы достигли точности измерения на Солнце в 0,5 метров в секунду. Эта та точность, которую мы добивались", – пишет Дюмуск. "Мы также увидели, что изменение радиальной скорости Солнца можно оценить, используя полный диск фотометрии (общий свет, излучаемый Солнцем)".
В настоящее время для обнаружения планетом размером с Землю и меньше, которые вращаются вокруг небольших и далеких звезд, используется космический телескоп Кеплер. Однако он не способен обнаружить экзопланеты, которые гораздо ближе и находятся на орбите более ярких звезд. Небольшая планета, проходящая через яркую звезду, может остаться незамеченной.
"Точные измерения звезд и понимание того, как пятна влияют на эти измерения, является одной из главных задач в методе с использованием радиальной скорости", - добавил Дюмуск. "Решение этой проблемы позволит нам обнаружить планеты, которые очень похожи на Землю и вращаются вокруг ярких звезд".
В ближайшее время будет запущено больше обсерваторий для поиска землеподобных экзопланет. Примерами являются космический телескоп Джеймса Вебба (2018 год), космический телескоп, разрабатываемый Массачусетским технологическим институтом в рамках Малых исследовательских программ НАСА (не позднее 2018 года) и Европейский Чрезвычайно Большой Телескоп, который должен быть сконструирован на Земле к 2024 году. К этому времени ученые надеются увидеть экзоземли со своими атмосферами.
Результаты будут опубликованы в Astrophysical Journal Letters.