GPI: Ο ισχυρότερος "κυνηγός πλανητών" στράφηκε στον ουρανό

Την άμεση απεικόνιση εξωπλανητών, ακόμα και εκείνων που είναι ένα εκατομμύριο φορές λιγότερο φωτεινοί από τα άστρα τους, κάνει δυνατή το νέο υπερσύγχρονο όργανο που εγκαταστάθηκε στο τηλεσκόπιο Gemini South, ανοίγοντας την πόρτα για αναζήτηση μιας "άλλης Γης". Ανάμεσα στις πρώτες φωτογραφίες που τράβηξε είναι και εκείνη ενός τεράστιου εξωπλανήτη, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση 596 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη.

Ο πλανήτης Beta Pictoris b (δεξιά) σε τροχιά γύρω από τον αστέρα β Οκρίβαντο (κέντρο). Το φως του άστρου μπλοκάρεται από μία μάσκα. Το GPI εξασφαλίζει ένα φάσμα από κάθε pixel της εικόνας, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μελετήσουν τον πλανήτη με κάθε λεπτομέρεια. (Credit: Processing by Christian Marois, NRC Canada)

Η είδηση για την ακριβέστερη μέτρηση αποστάσεων που έγινε ποτέ στο σύμπαν, δεν ήταν η μοναδική αποκάλυψη που έγινε στην 223η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας (AAS). Κατά τη διάρκειά της, δημοσιοποιήθηκε, επίσης, η φωτογραφία (πάνω) ενός πλανήτη που βρίσκεται περισσότερο από 63 έτη φωτός μακριά.

Στη φωτογραφία, διακρίνεται ένας τεράστιος εξωπλανήτης (αρκετές φορές μεγαλύτερος ακόμα και από τον Δία) στον αστερισμό του Οκρίβα, δίπλα από τον αστέρα β Οκρίβαντο. Πρόκειται για ένα από τα πρώτα επιτεύγματα – αναμένονται και άλλα, εξίσου εντυπωσιακά – του πιο προηγμένου οργάνου για την άμεση απεικόνιση και ανάλυση πλανητών γύρω από άλλα άστρα στον κόσμο.

Το όργανο, με την ονομασία Gemini Planet Imager (GPI), τελειοποιούνταν, σχεδόν, για μία δεκαετία και έχει εγκατασταθεί στο τηλεσκόπιο Gemini South, στη Χιλή. Πριν την εγκατάστασή του, κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί ότι θα μπορούσαμε να πετύχουμε την άμεση απεικόνιση ενός πλανήτη που κινείται σε τόσο απίστευτα μακρινή απόσταση από τη Γη. 

"Σαν να προσπαθείς να δεις πυγολαμπίδα από χιλιόμετρα μακριά"

Για να αντιληφθούμε το μέγεθος του επιτεύγματος, αρκεί να αναλογιστούμε ότι τα 63 έτη φωτός της απόστασης που μας χωρίζει με τον εξωπλανήτη (το όνομά του είναι Beta Pictoris b) μεταφράζονται σε, περίπου, 596 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. 

Επιπλέον, οι πλανήτες, κατά κανόνα, είναι εξαιρετικά θολοί. Στα ορατά μήκη κύματος, έχουν, συνήθως, λιγότερο από το ένα εκατομμυριοστό της φωτεινότητας του μητρικού τους άστρου. Επομένως, ο εντοπισμός τους είναι πολύ δύσκολος. 

Πόσω μάλλον η προσπάθεια απεικόνισή τους που, σύμφωνα με τους υπεύθυνους του GPI, είναι το ίδιο δύσκολη με το να “προσπαθεί κανείς να δει μία πυγολαμπίδα να πετά γύρω από μία λάμπα που βρίσκεται χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά”.

Ακόμα κι έτσι, οι εικόνες από το υπερσύγχρονο όργανο είναι, σχεδόν, 10 φορές καλύτερες ποιοτικά από εκείνες που εξασφάλιζαν τα μέσα προηγούμενης γενιάς και είναι διαθέσιμες σε πολύ λιγότερο χρονικό διάστημα.

Πώς το GPI εγκαινιάζει μία νέα εποχή αναζήτησης πλανητών

Οι περισσότεροι εξωπλανήτες έχουν γίνει γνωστοί χάρη σε μεθόδους που μας αποκάλυπταν με έμμεσο τρόπο την παρουσία τους. Δεν τους βλέπαμε, αλλά ξέραμε ότι βρίσκονται εκεί έξω. Τώρα, το GPI έρχεται για να δώσει πραγματικές φωτογραφίες τους, σε μεγάλη ανάλυση, επιτρέποντας στους ειδικούς να αναλύσουν στοιχεία που ήταν αδύνατο να μελετηθούν, όπως η ατμόσφαιρά τους.

Για να πετύχει την απευθείας απεικόνιση, το GPI χρησιμοποιεί μία σειρά προηγμένων εργαλείων. Ανάμεσά τους, ένα εξελιγμένο σύστημα προσαρμοστικής οπτικής που αφαιρεί τη θολούρα που προκαλεί η γήινη ατμόσφαιρα, ένας στεμματογράφος που μπλοκάρει το φως των άστρων, ένας αισθητήρας υπερύθρων και ένας φασματογράφος.

Όταν όλα τα παραπάνω τεθούν σε ισχύ, το GPI ανιχνεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία νέων ηλικιακά πλανητών, οι οποίοι βρίσκονται σε ευρείες τροχιές γύρω από εντυπωσιακά μακρινά άστρα. Οι εν λόγω πλανήτες έχουν μορφή αντίστοιχη με εκείνη που είχαν οι αέριοι γίγαντες του ηλιακού μας συστήματος (Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας), τα πρώτα στάδια της ζωής τους. 

Και άλλες εντυπωσιακές εικόνες δίνουν νέες πληροφορίες

Πέρα από την απεικόνιση μακρινών πλανητών, το GPI μπορεί να κοιτάξει και πιο κοντά. Ήδη, έχει καταφέρει να φωτογραφίσει ολόκληρο τον δακτύλιο σκόνης που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον πολύ νεαρό αστέρα HR4796A. Ο δακτύλιος εικάζεται ότι είναι τα απομεινάρια από τον σχηματισμό πλανητών. Τα παλαιότερα όργανα μπορούσαν να διακρίνουν μόνο τα άκρα του.

Επιπλέον, έχει τραβήξει δοκιμαστικές φωτογραφίες της Ευρώπης, δορυφόρου του Δία, οι οποίες αναμένεται να επιτρέψουν στους επιστήμονες να χαρτογραφήσουν τις όποιες αλλαγές μπορεί να συντελέστηκαν στη σύνθεση της επιφάνειάς της. Και τα παραπάνω, σύμφωνα με τους ειδικούς, είναι μόνο η αρχή, αφού το GPI δεν έχει, ακόμα, ρυθμιστεί στο μάξιμουμ των δυνατοτήτων του.

Μια μέρα ένα παρόμοιο όργανο μπορεί να φανερώσει "μια άλλη Γη"

Αν και η ατμόσφαιρα της Γης περιορίζει τις ικανότητες του GPI στην παρατήρηση πλανητών στο μέγεθος τουλάχιστον του Δία, οι επιστήμονες της ομάδας που το χειρίζεται υποστηρίζουν ότι, κάποια μέρα, ένα παρόμοιων ικανοτήτων όργανο θα μπορέσει να τοποθετηθεί σε διαστημικό τηλεσκόπιο και οι εικόνες του “θα δείξουν μία μικρή μπλε κουκκίδα που θα είναι μια άλλη Γη”. 

Πηγή: PATHFINDER