黑暗仪器将阻挡星星并揭示他们的行星。比明星昏迷的1亿倍

除了太阳系之外的行星狩猎导致了过去几十年来发现了数千名候选人。大多数这些都是煤气巨头,其尺寸范围从超级斗篷到海王星大小的行星。但是,也已经确定了几个“ 地球 ”本质上,这意味着它们在他们的星星内是岩石和轨道’各自的可居区。

不幸的是,确定在他们的表面上可能是什么情况是困难的,因为天文学家无法直接研究这些行星。幸运的是,由UC Santa Barbara Memicyist Benjamin Mazin领导的国际团队开发了一种已知的新仪器 黑暗 。这个超导相机,是世界’最大,最复杂的,将允许天文学家探测附近星星周围的行星。

团队’研究其仪器的研究,标题为“黑暗:微波动能检测器积分场光谱仪,用于高对比度天文学“,最近出现在 太平洋天文学学会的出版物。 该团队由Benjamin Mazin领导,在UCSB的实验物理学中的属山脉,也包括美国宇航局的成员’加州技术研究所的喷气推进实验室,费米国家加速器实验室和多所大学。

黑暗仪器是世界上最先进的相机,并将能够在最近的恒星周围检测行星。信用:UCSB.

基本上,科学家因为他们的星星造成的干扰而直接学习外产上的Exoplanets。作为Mazin在最近的UCSB中解释 新闻稿 “拍摄外表网的照片非常具有挑战性,因为这颗明星比行星更亮,地球非常靠近恒星。”因此,天文学家往往无法分析从行星中反射的光线’确定其组成的气氛。

这些研究将有助于为行星是否具有潜在居住的额外限制。目前,科学家被迫确定一个星球是否可以根据其尺寸,质量和距离其明星的距离来支持寿命。此外,已经进行了研究,以确定水是否存在于地球上’S表面基于其大气如何失去氢气到空间。

黑暗斑点近红外能量分辨超导分光光度计(AKA。黑暗),前10,000像素积分场光谱仪,寻求纠正这一点。它与大望远镜和自适应光学器件一起使用 微波动能探测器 为了快速测量来自遥远的星的光,然后将信号发送回橡胶镜,可以形成2,000次的新形状。

Mkids允许天文学家确定单个光子的能量和到达时间, 在将行星与散射或折射光中区分开时,这是重要的。这个过程也消除了 读取噪音和暗电流 –其他仪器中的主要错误源–通过抑制星光来清理大气失真。

UCSB物理学家Ben Mazin,领导了黑暗相机的发展。信用:索尼娅费尔南德斯

Mazin和他的同事一直在探索Mkids技术多年 MAZIN LAB. ,这是UCSB的一部分’S物理系。作为mazin. 解释 :

“这项技术将降低对比度地板,以便我们可以检测到微弱的行星。我们希望能够接近光子噪声限制,这将使我们对比率接近10-8,让我们看到行星比星星昏晕了100万次。在那些对比水平​​,我们可以看到反射光线的一些行星,这开辟了一个探索行星的全新领域。真正令人兴奋的是这是下一代望远镜的技术探路机。“

黑暗现在正在运作 200英寸Hale望远镜Palomar天文台 靠近加利福尼亚州圣地亚哥,它是Palm-3000极端自适应光学系统的一部分和恒星双调节。在过去的一年半的一半,团队已经进行了四次与黑暗相机运行,以测试其对比度,并确保它正常工作。

5月,团队将收回附近行星的更多数据,并展示他们的进展。如果一切顺利,黑暗将成为众多旨在为围绕M-Type(Red Dwarf)Stars的图像行星的相机的第一个,近年来发现了许多岩石行星。最值得注意的例子是 Proxima B. ,这是最接近的星系系统(Proxima Centauri,大约4.25光年)。

Palomar观测台当前安装了黑暗相机。信用:IPTF / Palomar天文台

“我们的希望是有一天,我们将能够为三十米望远镜建造一个用于夏威夷岛或拉帕尔马岛的三十米望远镜的仪器,”Mazin说。 “有了这个,我们将能够在附近的低质量明星的可居所区域的行星照片中拍照,并在其环境中寻找生活。这是长期目标,这是迈向的重要一步。“

除了对附近的岩石行星的研究外,这项技术还将允许天文学家更详细地研究脉冲星,并确定数十亿条星系的红截止,允许更准确地测量宇宙扩大的快速。反过来,这将允许更详细地研究我们的宇宙如何随着时间的推移而发展,并且暗能发挥的作用。

这些和其他技术,如美国宇航局’s proposed Starshade Spacecraft. and Stanford’s MDOT脱落 ,将在未来几年彻底改变外产的研究。与下一代望远镜配对– such as the 詹姆斯韦伯太空望远镜过度的Exoplanet调查卫星 (苔丝),最近推出的–天文学家不仅能够在外产的方式发现更多,而是能够像以前一样表征它们。

进一步阅读: UC圣巴巴拉 太平洋天文学学会的出版物