Komunikat prasowy

Pierwsze światło poszukiwacza planet SPHERE

Nowy rewolucyjny instrument na VLT

4 czerwca 2014

Instrument SPHERE — Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch — został zainstalowany na należącym do ESO teleskopie VLT w Obserwatorium Paranal w Chile. Uzyskano dla niego tzw. pierwsze światło. To potężne urządzenie do poszukiwania i badania planet pozasłonecznych (egzoplanet) korzysta jednocześnie z kilku zaawansowanych technik. Oferuje znacząco lepszą wydajność niż dotychczas istniejące instrumenty i uzyskało imponujące widoki dysków pyłowych wokół pobliskich gwiazd oraz innych obiektów w trakcie pierwszych dni obserwacji. Instrument SPHERE został zaprojektowany i zbudowany przez konsorcjum wielu europejskich instytutów kierowane przez Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble we Francji, we współpracy z ESO. Naukowcy spodziewają się, że zrewolucjonizuje szczegółowe badania planet pozasłonecznych i dysków okołogwiazdowych.

W grudniu 2013 roku SPHERE przeszedł testy w Europie, a następnie został wysłany do Paranal. Delikatny proces montażu ukończono w maju 2014 roku i instrument jest teraz zamontowany na VLT Unit Telescope 3. SPHERE jest najnowszym z instrumentów drugiej generacji dla VLT (pierwszymi trzema były: X-shooter, KMOS oraz MUSE).

SPHERE łączy kilka zaawansowanych technik, aby uzyskać najlepszy kontrast spośród instrumentów do wykonywania obrazów planet – znacznie lepszy niż uzyskiwał NACO, którym wykonano pierwsze bezpośrednie zdjęcie egzoplanety. W celu otrzymania takiej wydajności trzeba było opracować nowatorskie technologie, szczególnie w zakresie optyki adaptywnej, detektorów oraz elementów koronografów.

„SPHERE to bardzo złożony instrument. Dzięki ciężkiej pracy wielu ludzi, który byli zaangażowani w jego projektowanie, budowę i instalację, już przekroczył nasze oczekiwania. Cudownie!” mówi Jean-Luc Beuzit z Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble we Francji, kierownik naukowy instrumentu SPHERE.

Głównym zadaniem dla SPHERE będzie poszukiwanie i badanie olbrzymich egzoplanet okrążających pobliskie gwiazdy, używaną metodą będzie bezpośrednie fotografowanie obiektów. Jest to niezwykle duże wyzwanie, gdyż tego rodzaju planet są na niebie bardzo blisko swoich gwiazd oraz są bardzo słabe. Na zwykłym zdjęciu, nawet wykonanym w najlepszych warunkach, światło od gwiazdy całkowicie przyćmiewa słabą planetę. Cały projekt SPHERE jest więc skupiony na uzyskiwaniu jak największego kontrastu na niewielkim obszarze nieba wokół oślepiającej gwiazdy.

Pierwsza z trzech nowatorskich technik zastosowanych przy SPHERE to ekstremalna wersja optyki adaptywnej do korygowania zaburzających efektów od ziemskiej atmosfery, aby zdjęcia były ostrzejsze i miały lepszy kontrast. Druga obejmuje użycie koronografu do blokowania światło od gwiazdy i dalszego zwiększania kontrastu. Na końcu stosowana jest technika zwana obrazowaniem różnicowym, która pozwala na rozróżnienie pomiędzy światłem planet i gwiazd pod względem barw lub polaryzacji – te subtelne różnice można wykorzystać od ukazania normalnie niewidocznej egzoplanety (ann13069, eso0503) [2].

SPHERE został zaprojektowany i zbudowany przez następujące instytuty: Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg; Laboratoire d’Astrophysique de Marseille; Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris; Laboratoire Lagrange in Nice; ONERA; Observatoire de Genève; Italian National Institute for Astrophysics koordynowany przez Osservatorio Astronomico di Padova; Institute for Astronomy, ETH Zurich; Astronomical Institute of the University of Amsterdam; Netherlands Research School for Astronomy (NOVA-ASTRON) oraz ESO.

Podczas obserwacji pierwszego światła wybrano kilka celów testowych w różnych trybach SPHERE. Uzyskano m.in. najlepszy jak dotąd obraz pierścienia pyłu wokół pobliskiej gwiazdy HR 4796A. Zdjęcie nie tylko pokazuje wyjątkowo wyraźnie pierścień, ale także ilustruje na ile SPHERE może usunąć światło jasnej gwiazdy z centrum zdjęcia.

Po dalszych intensywnych testach oraz fazie wstępnych obserwacji naukowych SPHERE zostanie udostępniony społeczności astronomicznej w dalszej części 2014 roku.

„To dopiero początek. SPHERE jest unikalnie potężnym narzędziem i w najbliższych latach na pewno dostarczy nam wielu niesamowitych niespodzianek” podsumował Jean-Luc Beuzit.

Uwagi

[1] Większość z obecnie znanych egzoplanet została odkryta za pomocą technik pośrednich, takich jak zmiany prędkości radialnej gwiazdy albo spadki jasności spowodowane tranzytami planet. Jedynie kilka egzoplanet zostało sfotografowanych bezpośrednio (eso0515, eso0842).

[2] SPHERE stosuje też inną, prostszą sztuczkę: wykonywane jest wiele zdjęć obiektu, ale z istotną rotacją obrazu pomiędzy nimi. Struktury na zdjęciach, które przesuwają się razem z rotacją są artefaktami z procesu obróbki obrazu, natomiast struktury obecne w tych samych miejscach to prawdziwe obiekty na niebie.

Więcej informacji

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• SPHERE science page at ESO
• SPHERE information at Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble
• Photos of the VLT

Kontakt

Jean-Luc Beuzit
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Tel.: +33 4 76 63 55 20
Tel. kom.: +33 6 87 39 62 85
E-mail: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Markus Feldt
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel.: +49 6221 528 262
E-mail: mfeldt@mpia.de

Markus Kasper
ESO
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6359
E-mail: mkasper@eso.org

Norbert Hubin
ESO
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6517
E-mail: nhubin@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1417