Κυριακή, 16 Οκτωβρίου 2011

Εξωπλανήτες κρυμμένοι σε κοινή θέα!



Νέο λογισμικό επεξεργασίας εικόνας επιτρέπει τον εντοπισμό εξωπλανητών σε φωτογραφίες κοντινών άστρων τραβηγμένες πριν από μια δεκαετία.

Η αριστερή εικόνα δείχνει την όψη του άστρου HR 8799 όπως καταγράφηκε το 1998, από το όργανο NICMOS του τροχιακού τηλεσκοπίου Χαμπλ. Η μεσαία εικόνα δείχνει το αποτέλεσμα της επεξεργασίας των δεδομένων αυτών με σύγχρονο εξεζητημένο λογισμικό, που αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος από το φως του άστρου, αποκαλύπτοντας τους τρεις πλανήτες που περιφέρονται γύρω του. Η δεξιά εικόνα δείχνει τις τροχιές και των 4 γνωστών εξωπλανητών γύρω από το HR 8799

Δύο εξωπλανήτες, που δεν είχαν γίνει αντιληπτοί ως τώρα, αποκάλυψε η επανεξέταση με τη βοήθεια νέας τεχνολογίας δεδομένων από παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Χαμπλ, που χρονολογούνται από το 1998. 
Είναι ένα απροσδόκητο δώρο στους επιστήμονες, που έχουν έτσι μια «χρονομηχανή», 
η οποία τους επιτρέπει να μελετήσουν την κίνηση των πλανητών αυτών στη διάρκεια μιας δεκαετίας, συγκρίνοντας τη θέση τους με εκείνη που δείχνουν πρόσφατες παρατηρήσεις.
Η νέα πρωτοπόρα τεχνική πετυχαίνει να αφαιρέσει τη λάμψη του άστρου που καλύπτει την πολύ ασθενέστερη αντανάκλαση από τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω του. 
Ετσι, εντοπίστηκαν στα παλιά δεδομένα του Χαμπλ οι τρεις από τους τέσσερις εξωπλανήτες του αστέρα HR 8799, σε απόσταση 130 ετών φωτός από τη Γη, καθώς ο τέταρτος, ο πιο εσωτερικός, βρίσκεται στο όριο του κορονογραφικού δίσκου που κρύβει στις φωτογραφίες το φωτεινό δίσκο του άστρου. 
Η ανακάλυψη των τριών εξωπλανητών του HR 8799 είχε γίνει το 2007 και του τέταρτου το 2010, από τα τηλεσκόπια Κεκ και Τζέμινι Νορθ, αλλά αυτό δε μειώνει καθόλου τη σημασία της νέας τεχνικής.
Εντοπίζοντας τους πλανήτες σε φωτογραφίες τραβηγμένες με διαφορά ετών, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της τροχιάς τους (ακτίνα, εκκεντρότητα, κλίση κτλ.). Η τροχιά τους είναι κρίσιμη για την κατανόηση των πλανητικών συστημάτων, καθώς οι μεγάλοι πλανήτες μπορούν να προκαλέσουν διαταράξεις ο ένας στην κίνηση του άλλου. 
Οι τρεις αεριώδεις γίγαντες πλανήτες του HR 8799, ξεκινώντας από μέσα προς τα έξω, έχουν περίοδο περιφοράς περίπου 100, 200 και 400 γήινα χρόνια. 
Αυτό σημαίνει ότι οι αστρονόμοι πρέπει να περιμένουν πολύ για να δουν πώς κινούνται. 
Η παλαιότητα 10 ετών των δεδομένων του Χαμπλ τους επιτρέπει να έχουν καλή εκτίμηση για τις τροχιές χωρίς να χρειάζεται να περιμένουν άλλα 10 χρόνια. Βέβαια, ο εξώτερος από τους τέσσερις πλανήτες έχει αλλάξει ελάχιστα θέση μέσα σε μια δεκαετία.Οι εξωπλανήτες δεν είχαν εντοπιστεί το 1998, επειδή δεν υπήρχαν ακόμα τότε οι τεχνικές επεξεργασίας εικόνας που υπάρχουν σήμερα και αξιοποιούν έναν τεράστιο όγκο από δεδομένα. 
Όταν οι αστρονόμοι εφάρμοσαν την τότε τεχνική για την αφαίρεση της ακτινοβολίας του HR 8799, το υπολειπόμενο φως ήταν αρκετό για να σκεπάζει τους συγκριτικά ελάχιστα φωτεινούς πλανήτες.
Το 2009 ο Ντ. Λαφρενιέρ του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ ανέπτυξε και εφάρμοσε μια βελτίωση της τεχνικής, χρησιμοποιώντας βιβλιοθήκη με άστρα αναφοράς ίδιου τύπου με το HR 8799, καταφέρνοντας να αφαιρέσει με μεγαλύτερη επιτυχία το φως του άστρου, ανακαλύπτοντας έτσι την εικόνα του εξώτερου πλανήτη. Η ομάδα του Ρ. Σούμερ, στο Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων της Βαλτιμόρης, βελτίωσε παραπέρα την τεχνική, μειώνοντας το εναπομένον φως του άστρου, αυξάνοντας την αντίθεση της εικόνας και αφαιρώντας τα φωτεινά σημεία λόγω διάθλασης, που είναι συνήθη τεχνουργήματα στις φωτογραφίες από τηλεσκόπια. Ετσι, εντόπισε δύο ακόμα από τους πλανήτες του HR 8799.Τώρα η ομάδα του Σούμερ σκοπεύει να εφαρμόζει την ίδια μέθοδο για την ανάλυση δεδομένων από το Χαμπλ για 400 άλλα άστρα, βελτιώνοντας την ποιότητα των εικόνων κατά μία τάξη μεγέθους (10 φορές) σε σχέση με το επίπεδο του 1998. Από την ανάλυση αυτή θα εντοπίσει άστρα που πιθανώς έχουν πλανήτες. Για τους εξωπλανήτες που θα εντοπίσει αυτή η νέα αναζήτηση θα υπάρχουν αυτομάτως δεδομένα δεκαετίας!
Το σύστημα του HR 8799 είναι το μόνο πλανητικό σύστημα με πολλούς εξωπλανήτες, για το οποίο υπάρχει απευθείας οπτική παρατήρηση, έστω και μετά την εφαρμογή των φίλτρων μέσω λογισμικού.

Επιμέλεια:Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: www.nasa.gov, news.sciencemag.org

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου