Astronomii știu că planetele din jurul altor stele din afara Sistemului Solar sunt ceva obișnuit.
Dar aceste planete sunt foarte greu de văzut și chiar și mai greu de studiat.
Din fericire, există un truc ingenios
care ajută să separăm scânteierea vagă a planetei
de strălucirea orbitoare a stelei sale:
folosind polarizarea luminii reflectate de planetă.
Metoda va permite instrumentelor viitoare de pe Telescopul Foarte Mare (VLT) al ESO din Chile,
și de pe Telescopul European Extrem de Mare (E-ELT),
să observe planete în mod normal invizibile
și chiar să caute semne de viață în afara Sistemului Solar.
Acesta este ESOcast!
Știință de ultimă oră și viața din culisele ESO,
Observatorul European Austral.
Explorând ultima frontieră cu gazda noastră, Dr. J,
cunoscut și drept Dr. Joe Liske.
În acest episod ESOcast, vom vorbi despre o trăsătură foarte specială a luminii
și cum o putem folosi pentru a detecta planete în jurul altor stele.
Și, vom vorbi despre un nou instrument puternic care va exploata această trăsătură:
vânătorul de planete SPHERE,
care va fi instalat la Telescopul Foarte Mare (VLT) al ESO la începutul anului 2014.
Lumina este o undă electromagnetică.
De obicei, planul ce conține unda de lumină poate fi în orice direcție,
dar câteodată, o direcție e mai probabilă decât altele,
și putem spune că lumina e polarizată.
Câteva dintre telescoapele ESO pot măsura această polarizare,
oferind oportunități incitante pentru a găsi și studia obiecte îndepărtate,
inclusiv planete în jurul stelelor lor.
Alege orice stea de pe cer.
Sunt șanse ca această stea să găzduiască mai multe planete.
Una dintre acestea ar putea chiar fi similară cu Pământul.
Dar aceste planete sunt foarte greu de detectat în strălucirea aprinsă a stelei,
deoarece sunt cu peste un miliard de ori mai vagi.
Din fericire, putem folosi polarizarea pentru a ademeni această lumină slabă a planetei
din lumina orbitoare a stelei sale.
Deci, cum funcționează asta?
În multe cazuri, lumina pe care o recepționăm de pe planetă este defapt lumină stelară reflectată
care este împrăștiată din atmosfera planetei.
Procesul de împrăștiere produce lumină polarizată,
precum lumina ce o primim de la cerul albastru, aici, pe Pământ.
Ideea este că putem detecta această polarizare,
adică alinierea preferențială a luminii
cauzată de împrăștierea în atmosfera planetară,
folosind instrumentația de ultimă oră de pe marile telescoape.
Un astfel de instrument
— numit SPHERE —
a fost construit și va fi instalat pe Telescopul Foarte Mare (VLT) al ESO în 2014.
SPHERE va capta imagini ale exoplanetelor.
Va combina polarimetria
cu alte metode, pentru a suprima lumina copleșitoare a stelei
și pentru a permite luminii slabe de la orice planetă din orbita acelei stele
să fie detectată și studiată.
Mai întâi, este nevoie de un telescop mare, precum VLT,
capabil — în principiu —
să facă poze suficient de clare
încât să ne permită să detectăm orice planete de lângă stea.
Dar atmosfera Pământului tulbură imaginea,
astfel încât avem nevoie de un sistem optic ingenios — optica adaptivă —
pentru a anula cât mai mult acest efect de tulburare
și pentru a aduce cea mai mare parte din lumina stelei într-un singur punct strălucitor.
Centrul acestui punct este apoi blocat prin introducerea unei măști
în raza de lumină, pentru a evita copleșirea obiectelor învecinate mai slabe.
Dar chiar și după toate aceste trucuri, un halou de lumină stelară rămâne —
mult mai puternică decât planetele pe care le căutăm.
Totuși, acest halou este nepolarizat,
pe când lumina de la planete este, în general, polarizată.
Noul instrument SPHERE
va putea detecta semnalul slab de lumină polarizată al unei planete
din haloul stelar nepolarizat.
Acest truc — împreună cu câteva altele —
va ajuta ajuta SPHERE să preia imagini de planete similare cu Jupiter din orbita altor stele.
Cu toate acestea, nu vrem doar să facem poze la exoplanete mari,
vrem și să ajungem la planetele terestre mai mici și mai apropiate de stelele lor.
Dar pentru a face asta, avem nevoie de un telescop MULT mai mare,
unul care să colecteze mult mai multă lumină și să furnizeze imagini mai clare:
Telescopul European Extrem de Mare, sau E-ELT, de 39 de metri.
Acest telescop gigantic va fi echipat cu următoarea generație de aparate de fotografiat exoplanete.
Vor folosi aceleași tehnici precum SPHERE, dar la următorul nivel.
Prin folosirea polarimetriei, precum și a altor metode,
astronomii vor putea poza planete terestre
în zonele locuibile din jurul stelelor din apropiere.
Semnalul polarizat poate da astronomilor indicii vitale
legate de posibilitatea ca o planetă să aibă oceane lichide sau nori de apă.
Și, pentru planetele mai mari similare cu Jupiter
ar trebui să fie posibil să studieze lumina în suficient detaliu
încât să putem chiar vedea cum arată planeta.
Scopul final este ca într-o zi să putem zări semne de viață
pe lumi din afara Sistemului Solar
prin descoperirea semnelor de oxigen sau a semnăturii verzi tipice ale vegetației.
Observarea exoplanetelor în lumină polarizată ar putea să fie cheia
înzestrării cu primele semne de viață extraterestră.
Aici Dr J, încheind acest episod ESOcast.
Alătură-mi-te data viitoare pentru încă o aventură cosmică.
Transcrierea de Phillip Keane
Traducerea de Mihail-Gabriel Bărbuță