Lehdistötiedote

'Breakthrough Watch'-ohjelma ja Euroopan Eteläinen Observatorio ovat saaneet tehtyä ensimmäiset havainnot päivitetyllä läheisten tähtien ympärillä olevien maankaltaisten planeettojen metsästykseen käytetyllä instrumentilla

10. kesäkuuta 2019

Uudesti rakennettu planeettojen etsimiseen tarkoitettu instrumentti on asennettu VLT-kaukoputkeen Chilessä. Se aloittaa 100 tuntia kestävät havainnot lähitähtien Alpha Kentauri A ja B tutkimiseksi tavoitteenaan elinkelpoisen planeetan suora kuvantaminen ensimmäistä kertaa.

Breakthrough Watch on maailmanlaajuinen tähtitieteen ohjelma, minkä tavoitteena on maankaltaisten planeettojen tutkiminen lähitähtien ympäriltä. Euroopan tärkein hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio Euroopan Eteläinen Observatorio (ESO) ilmoitti tänään “ensimmäisestä valosta” uudestirakennetulla planeettojen metsästämiseen rakennetulla instrumentilla ESO:n VLT-teleskoopissa Atacaman autiomassa Chilessä.

Instrumentti nimeltään NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region) on suunniteltu eksoplaneettojen metsästämiseen meitä lähinnä olevan Alpha Kentauri tähtijärjestelmän ympäriltä. Erityisesti tavoitteena on sen kahden auringonkaltaisen tähden ympärillä olevien planeettojen tutkiminen elämälle sopivalla vyöhykkeellä, missä vesi voisi mahdollisesti olla nestemäisenä. Sitä kehiteltiin viimeisten kolmen vuoden aikana ja se rakennettiin yhteistyössä Uppsalan yliopiston (Ruotsi), Liègen yliopiston (Belgia), California Institute of Technologyn (US) ja Kampf Telescope Opticsin (Munich,Saksa) kanssa.

23. toukokuuta lähtien ESO:n tähtitieteilijät ESO:n VLT-kaukoputkella ovat tehneet kymmenen päivän havaintojakson osoittaakseen planeetan tai planeettojen olemassolon tai niiden puuttumisen tähtijärjestelmästä. Havainnot päättyvät huomenna 11. kesäkuuta. Uudella päivitetyllä instrumentilla pystytään havaitsemaan planeettoja, joiden koko on kaksi kertaa tai suurempi Maahan verrattuna. Lähi- ja pidempi lämpöalueen infrapunasätely ovat tärkeitä alueta, koska ne vastaavat planeetta kandidaateista tulevaa lämpösäteilyä ja se mahdollistaa sen selvittämisen onko planeetan lämpötila sopiva nestemäiselle vedelle.

Alpha Kentauri on aurinkokuntaamme lähinnä oleva tähtijärjestelmä 4.37 valovuoden etäisyydellä (42000 miljardia kilometriä). Se koostuu kahdesta auringonkaltaisesta tähdestä Alpha Kentauri A ja B, sekä punaisesta kääpiötähdestä Proxima Kentauri. Nykyisen tietämyksen mukaan Alpha Kentaurin planeettajärjestelmä on pienilukuinen. Vuonna 2016 tutkimusryhmä löysi maankaltaisen planeetan kiertävän Proxima Kentauri järjestelmää ESO:n instrumenttien avulla. Mutta Alpha Kentauri A ja B ovat planeettojen suhteen edelleen tuntemattomia ja on epäselvää miten soveliaita tällaiset kaksoitähdet ovat maankaltaisille planeetoille ja kaikkein lupaavin menetelmä on saada suora havainto niiden olemasssaolosta.

Tällaisten planeettojen kuvaaminen on kuitenkin valtava teknologinen haaste, koska planeetoista heijastuva valo on miljardeja kertoja vähäisempää kuin suoraan tähdestä tuleva valo. Planeetan erottamista usean valovuoden etäisyydellä olevan tähden läheltä voi verrata yöperhosen havaitsemiseen kiertämässä katuvaloa kymmenien kilometrien etäisyydeltä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi vuonna 2016 Breakthrough Watch ja ESO aloittivat yhteistyön rakentaakseen erityisen instrumentin nimeltään 'thermal infrared coronagraph', mikä suunniteltiin estämään suurin osa tähdestä tulevasta valosta ja se optimoitiin havaitsemaan kiertävän planeetan lämpimältä pinnalta tulevaa infrapunavaloa toisin kuin pientä määrää suoraan heijastunutta valoa. Aivan kuten Aurinkoa lähellä olevat kohteet (normaalisti piilossa sen kirkkauden takana) voidaan nähdä täydellisen auringonpimennyksen aikana koronografi tekee eräänlaisen keinotekoisen pimennyksen tähdelle estäen sen valoa ja mahdollistaen paljon himmeämpien kohteiden havaitsemisen sen läheltä. Tämä merkitsee selvää parannusta sen havaintojen mahdollisuuksiin.

Koronagrafi on asennettu yhteen VLT:n neljästä 8-metrin apertuurin teleskoopeista ja samalla olemassa olevaa VISIR-instrumenttia on päivitetty ja sen herkkyyttä on paranneltu infrapunaisille aallonpituuksille, mitkä voidaan yhdistää mahdollisiin eksoplaneettoihin. Se voi siten etsiä mahdollisia merkkejä lämpösäteilystä aivan kuten Maassa, mikä absorboi auringosta tulevaa energiaa ja emittoi sen infrapunaisella aallonpituusalueella. NEAR modifioi olemassaolevaa VISIR-instrumenttia kolmella tavalla yhdistäen useita tähtitieteen insinööritekniikan viimeisiä saavutuksia. Ensinnäkin instrumenttiin asennetaan koronagrafi, mikä mahdollistaa kohdetähdestä tulevan valon vähentämisen merkittävissä määrin ja siten paljastaa mahdollisten maankaltaisten planeettojen merkkejä. Toiseksi siinä käytetään adaptiivisen optiikan tekniikkaa, missä teleskoopin apupeilin muotoa muutetaan tietyllä tavalla kompensoiden ilmakehän aiheuttamaa kuvan epätarkkuutta. Kolmanneksi siinä sovelletaan havaintojen pätkimistekniikka, mikä vähentää kohinaa ja mahdollistaa instrumentin kohteen vaihtamisen hyvin nopeasti jopa 100 millisekunnin välein, mikä maksimoi käytettävissä olevan havaintoajan.

Breakthrough Initiativesin toimitusjohtaja Pete Worden sanoi: “Olemme erittäin iloisia voidessamme tehdä yhteistyötä ESO:n kanssa suunnittelussa, rakentamisessa ja asentamisessa, sekä nyt uudessa innovatiivisessa instrumentissa. Jos Alpha Kentauri A ja B:n ympärillä on maankaltaisia planeettoja, niin se on tärkeä uutinen jokaiselle omalla planeetallamme”.

“ESO on iloinen voidessaan tuoda oman osaamisensa ja olemassaolevan infrastruktuurin, sekä havaintoajan VLT-kaukoputkessa NEAR-projektiin”, ESO:n projektimanageri Robin Arsenault kommentoi.

“Tämä on erittäin tärkeä uusi mahdollisuus. Sen omien tieteellisten tavoitteiden lisäksi NEAR-instrumentti on myös suunnannäyttäjä tulevaisuuden planeettojen metsästämisessä käytettäville instrumenteille tulevassa 'Extremely Large Telescope'-kaukoputkessa”, ESO:n NEAR:in päätutkija Markus Kasper sanoi.

“NEAR on ensimmäinen ja toistaiseksi ainoa projekti, mikä voisi suoraan havaita elämälle mahdollisen eksoplaneetan. Se on merkittävä merkkipaalu. Sormet ristissä on sanottava, että me toivomme suuren elämälle sopivan planeetan kiertävän Alpha Cen A tai B tähtiä”, Breakthrough Watchin päätutkija Olivier Guyon kommentoi.

“Ihmiset ovat luonnostaan tutkimusmatkailijoita”, Breakthrough Initiativesin perustaja Yuri Milner sanoi, “On aika selvittää mitä laakson toisella puolella on. Tämä teleskooppi tekee sen mahdolliseksi”.

Lisähuomiot

NEAR-instrumentin tuottama data on julkisesti saatavilla ESO:n arkistosta ohjelman ID 2102.C-5011 alta. Esiprosessoitu ja tiivistetty data kaikesta datasta tullaan jakamaan pian kampanjan päättymisen jälkeen. Lisäksi Python-pohjainen suuren kontrastin kuvantamisen datan redusointityökalu PynPoint on sovitettu NEAR datan prosessoimiseksi ja se tulee jaettavaksi kaikille tähtitieteen yhteisön jäsenille, ketkä haluavat käyttää dataa, mutta kenellä ei ole omia datan prosessoinnissa vadittavia työkaluja. https://pynpoint.readthedocs.io/en/latest/near.html

Breakthrough Watch on maailmanlaajuinen ohjelma, minkä tavoitteena on lähitähtien ympärillä olevien planeettojen löytäminen ja ominaisuuksien tutkiminen. Ohjelmaa pöyrittää kansainvälinen eksoplaneettojen havaitsemisen ja kuvantamisen asiantuntijoiden joukko. https://breakthroughinitiatives.org/initiative/4

Yuri Milnerin perustama 'Breakthrough Initiatives'-ohjelma on kokoelma tieteellisiä ja teknologisia ohjelmia, joiden tarkoituksena on elämän tutkiminen Universumissa. Breakthrough Watchin lisäksi siihen kuuluvat Breakthrough Listen, mikä on suurin tähtitieteen etsimisohjelma Maan ulkoipuolisen älykkään elämän etsimiseksi ja Breakthrough Starshot, mikä on ensimmäinen todellinen yritys toiseen tähteen matkaavaan avaruusaluksen suunnittelemiseksi.

https://breakthroughinitiatives.org

Yuri Milner perusti Mail.ru Groupin vuonna 1999 ja hänen johdollaan siitä tuli yksi Euroopan johtavista internet yhtiöistä. Toiminta laajeni julkiseksi 2010 ja hän perusti DST Globalin, mikä keskittyi maailmanlaajuisiin investointeihin internetin alueella. DST Globalista tuli yksi maailman johtavista investoijista teknologian alueella ja sen portfolioon on kuulunut muutamia maailman tunnetuimpia internet yhtiöitä, kuten Facebook, Twitter, WhatsApp, Snapchat, Airbnb, Spotify, Alibaba ja monia muita. Yuri asuu Silicon Valleyssa perheensä kanssa.

Yuri valmistui vuonna 1985 teoreettisen fysiikan jatko-opinnoista ja jatkoi tutkimusta kvanttikenttäteorian alueella. Yuri ja hänen vaimonsa Julia yhdessä Sergey Brinin, Priscilla Chanin, Mark Zuckerbergin, Pony Man ja Anne Wojcickin päättivät rahoittaa Breakthrough palkintoja, mitkä ovat maailman suurimpia tieteellisiä palkintoja tärkeistä, viimeaikaisista saavutuksista fysiikan perustutkimuksen alueelta. Heinäkuussa 2015 yhdessä Stephen Hawkingin kanssa Yuri aloitti 100 miljoonan dollarin 'Breakthrough Listen'-aloitteen käynnistäkseen uudelleen Maan ulkopuolisen älyn etsinnän Universumista. Huhtikuussa 2016 he käynnistivät 'Breakthrough Starshot'-aloitteen, mikä on 100 miljoonan dollarin tutkimus ja insinööritieteiden ohjelma, missä kehitetään tähtitienväliseen liikkumiseen tarvittavaa teknologiaa.

http://www.yurimilner.com

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

ESO:n 'Very Large Telescope'-kaukoputken (VLT) edistyneiden instrumenttien joukkoon on juuri lisätty uusi modifioitu VISIR-instrumentti (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared). Sillä tehtiin ensimmäiset havainnot 21. toukokuuta 2019 ja se on muutettu toimimaan elämälle mahdollisesti sopivien planeettojen etsimisessä Alpha Kentauri systeemistä.