NASA запускает телескоп  —  охотник за экзопланетами

Телескоп TESS позволит по-новому посмотреть на наше галактическое окружение.

Последний месяц был тяжелым для космических телескопов. Сначала мы узнали, что у «Кеплера» (Kepler) заканчивается топливо, сигнализируя об окончании его второй миссии в качестве охотника за экзопланетами. Затем мы получили сообщение, что запуск долгожданного космического телескопа «Джеймс Уэбб» (James Webb) вновь задерживается.

Но на горизонте есть и хорошие новости для астрономов, астрофизиков, планетарных геологов и людей, которые просто любят изучать далекие миры. Это TESS (сокращение от Transiting Exoplanet Survey Satellite)  —  космический телескоп, предназначенный для поиска экзопланет транзитным методом. Если все пойдет хорошо, новый телескоп будет запущен 18 апреля ракетой-носителем Falcon 9. Это относительно небольшой спутник, но исследователи возлагают огромные надежды на то, что он может обнаружить. Он может идентифицировать тысячи новых планет, сотни скалистых миров, таких как Земля, и десятки планет, находящихся в обитаемой зоне их звезды (где жидкая вода может существовать на поверхности), в небольшом уголке нашей Галактики.

Как это работает

«Kepler (телескоп) был удивительным, и его наследие заключается в том, что теперь мы знаем, что существует огромное разнообразие планет», — говорит Лайза Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger), директор Института Карла Сагана в Корнелле (Carl Sagan Institute at Cornell) и член научной команды TESS. Кальтенеггер и ее коллеги хотят, чтобы опираясь на знания, полученные от Kepler, поближе взглянуть на некоторые экзопланеты, которые вращаются вокруг ближайих к Земле звезд.

TESS будет систематически изучать 85 процентов неба, видимого с Земли, сосредоточив внимание на звездах, видимых в северном полушарии в течение первого года, и Южном полушарии в течение следующего года. Он будет исследовать область находящуюся в 300 световых годах от Земли. Это может показаться большим расстоянием, но для астронома это буквально в нашем районе. В диаметре наша Галактика составляет около 100 000 световых лет.

«Представьте себе, ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится примерно в 4 световых годах. Мы же будем смотреть на всё, что находится до 300 световых лет, т.е. примерно в 100 раз дальше, и там есть огромное количество звезд, которые мы увидим»,  —  говорит Калтенеггер.

В пределах этого расстояния, TESS в течение двух лет будет рассматривать более 200 000 звезд на наличие у них планет, фотографируя определённый участок неба каждые 30 минут в течение 27 дней. Так же, как и Kepler, исследователи будут использовать TESS, чтобы наблюдать за моментами, когда свет от звезд тускнеет, что происходит, когда планета проходит между звездой и TESS. Падение светимости звезды может многое рассказать нам о размере планеты, ее форме и о том, из чего она сделана.

«У нас нет космических кораблей, чтобы добраться туда (к экзопланетам  —  прим.пер.), но свет путешествует по вселенной бесплатно», — говорит Кальтенеггер. «Таким образом, мы можем провести исследование, даже не имея возможности физически попасть туда».

ТESS будет в частности искать планеты вокруг ярких звезд, гораздо ярче тех, которые изучал Kepler. Яркость целей означает, что другие, более мощные телескопы,  —  такие, как космический телескоп «Джеймс Уэбб», а также наземные инструменты  —  смогут искать более точные детали этих планет, включая их потенциал для жизни.

Ищем жизнь

С TESS исследователи найдут тысячи планет, измерят их массы и будут наблюдать странные звезды. Некоторые исследователи, такие как Калтенеггер, надеются, что они укажут на планету, другую чем наша, которая может иметь жизнь.

«Моё страстное желание  —  попытаться выяснить, одни ли мы во Вселенной, и найти такие планеты, где можно исследовать воздух, где можно получить достаточно света, чтобы посмотреть на атмосферу этих планет. [Это означает] нам нужны планеты, которые находятся [относительно] близко, и это то, что дает нам TESS», —  говорит Кальтенеггер.

Кальтенеггер и ее коллеги могут искать признаки жизни, наблюдая за экзопланетами с большим количеством нестабильных соединений в их атмосферах, включая кислород. Кислород составляет непропорционально большое количество нашей атмосферы, потому что он является побочным продуктом жизнедеятельности многих живых организмов. Подобный атмосферный дисбаланс в другом мире, и особенно наличие нескольких газов, которые не связаны друг с другом, может указывать на присутствие жизни.

Ученые могут определить состав атмосферы другой планеты, исследуя спектр света, который исчезает, когда диск экзопланеты проходит перед звездой-хозяином, и появляется, когда планета продолжает двигаться дальше. Этот спектр соответствует определенным молекулам (например, воде, кислороду и метану) в атмосфере планеты, которые поглощают определенные волны света звезды.

TESS не будет проводить эти измерения, но его наблюдения укажут на перспективных экзопланет-кандидатов для более тщательного изучения космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (который будет запущен позднее — прим.пер.) или наземными телескопами.

«Это будет первый раз в истории человечества, когда у нас есть технологические средства, чтобы ответить на вопрос: ”Мы одни?”»  —  сказала Кальтенеггер. 

Источник: NASA’s incredible exoplanet-hunting telescope is about to launch