Сможет ли телескоп «Нэнси Грейс» найти 100 000 новых планет
Телескоп Нэнси Грейс, запуск которого запланирован на середину 2020-х годов, должен стать одним из величайших телескопов, предназначенным именно для поиска планет. Хотя главное зеркало в этом телескопе не больше, чем в космическом телескопе «Хаббл», оно обладает более широким углом обзора. Поэтому он может обнаружить 100 000 миров, вращающихся вокруг других звезд.
Телескоп «Нэнси Грейс» будет изучать небо в инфракрасном диапазоне волн, используя два метода обнаружения экзопланет. Первый — метод транзита, при котором измеряется изменения яркости света звезды во время прохождения планеты перед звездой. Второй метод — гравитационное микролинзирование, при котором наблюдается небольшое усиление яркости, вызванное присутствием экзопланеты.
Большинство экзопланет, открытых на сегодняшний день, были обнаружены с помощью транзитного метода. Регулярное периодическое затемнение звезды — это самый простой способ поиска планет, но он работает только тогда, когда орбита планеты пролегает между звездой и Землей. В противном случае звезда не затемняется.
В настоящее время астрономам известно около 4400 планет, вращающихся вокруг других звезд. Из них около 2800 были обнаружены методом транзита и с помощью телескопа «Кеплер», который завершил свою миссию в 2018 году.
Гравитационное микролинзирование, увеличение яркости света звезды, наблюдается, когда свет от звезды преломляется из-за гравитационных сил экзопланеты, как это происходит, например, в выпуклой линзе телескопа. Это явление было впервые предсказано Альбертом Эйнштейном в его Общей теории относительности.
«Микролинзирования редки и происходят быстро, поэтому вам нужно постоянно наблюдать за множеством звезд и точно измерять их яркость. Это нужно делать и при транзитном методе», — говорит астрофизик Бенджамин Монтет из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее.
То есть оба метода будут дополнять друг друга в телескопе «Нэнси Грейс». Не исключено, что он найдет и планеты-изгои — миры, свободно путешествующие в космосе без родительских звезд, как в романе Криса Бекетта «Во тьме Эдема». Теоретически эти планеты-сироты могут иметь размер от маленьких каменистых миров меньше Марса до газовых гигантов, подобных Юпитеру и Сатурну. Некоторые из них могут быть окружены лунами.
«Сигнал микролинзирования с планеты-изгоя длится всего от нескольких часов до пары дней, а затем исчезает навсегда. Это затрудняет наблюдение с Земли даже с помощью нескольких телескопов. "Нэнси Грейс" изменит правила игры», — заявил доцент кафедры физики и астрономии Университета штата Луизиана в Батон-Руж Мэтью Пенни.
Вот такие ставки делают ученые на широкий угол обзора телескопа «Нэнси Грейс», что позволит неотрывно наблюдать большие участки неба. Кроме того, телескоп сможет делать снимки с разрешением, не уступающим фотографиям «Хаббла», но с в 100 раз большим углом зрения. Ежедневно он будет собирать в 500 раз больше данных.
Телескоп «Нэнси Грейс» будет удален от Земли на полтора миллиона километров и сможет заглядывать глубже в центр Млечного пути. Этот инструмент сможет проводить месяцы, «глядя» в одну точку неба, что позволит находить ему тысячи неизвестных миров.
Ненси Грейс Роман, в честь которой назвали телескоп, — первый ведущий астроном NASA, которую называют «матерью» телескопа Hubble