Pressemeddelelse

Breakthrough Watch og European Southern Observatory har “first light” for et opgraderet instrument til exoplanetjagt - det skal lede efter jordlignende exoplaneter i det nærmeste stjernesystem

10. juni 2019

Nybygget instrument til jagten på exoplaneter er installeret på Very Large Telescope i Chile, og starter 100 timers observationer af nabostjernerne Alpha Centauri A og B, for for første gang at tage billeder af en beboelig exoplanet

Breakthrough Watch, the global astronomical program looking for Earth-like planets around nearby stars, and the European Southern Observatory (ESO), Europe’s foremost intergovernmental astronomical organisation, today announced “first light” on a newly-built planet-finding instrument at ESO’s Very Large Telescope in the Atacama Desert, Chile.

Instrumentet, som kaldes NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), er bygget til at søge efter explaneter i vores nabostjernesystem Alpha Centauri indenfor de "beboelige zoner" omkring de to sollignende stjerner, hvor vand kan eksistere i flydende tilstand. Instrumentet er udviklet i løbet af de seneste tre år i et samarbejde imellem Universitetet i Uppsala i Sverige, Universitetet i Liège i Belgien, California Institute of Technology i USA og Kampf Telescope Optics i München i Tyskland.

Siden 23. maj i år har astronomerne ved ESOs Very Large Telescope (VLT) gennemført en observationsperiode på ti dage, for at finde eventuelle planeter i stjernesystemet. Observationerne slutter imorgen, den 11. juni. Det opgraderede instrument vil kunne finde planeter, som er dobbelt så store som Jorden, og opefter. Der observeres i nærinfrarødt og termisk infrarødt fordi det svarer til den varmestråling, som vil komme fra en planet, og dermed kan astronomerne bestemme, om planetens temperatur giver mulighed for flydende vand.

Alpha Centauri er det stjernesystem, som er tættest ved vores Solsystem - 4,37 lysår borte. Det består af to sollignende stjerner, Alpha Centauri A og B plus den røde dværgstjerne Proxima Centauri. Vi véd ikke så meget om planeter i Alpha Centauri-systemet. I 2016 opdagede et forskerhold med brug af ESO instrumenter en jordlignende exoplanet i kredsløb om Proxima Centauri. Men Alpha Centauri A og B er stadig ukendt land. Det er ikke klart, om et sådant binært stjernesystem kan indeholde jordlignende exoplaneter, og den mest lovende metode til at afgøre tvivlsspørgsmålet er ved at prøve at kigge efter dem.

At observere den slags exoplaneter direkte er dog en større teknisk udfordring. Den smule stjernelys, som de tilbagekaster er som oftest milliarder af gange svagere end det lys, som kommer direkte til os fra selve stjernerne. Det at skelne en lille exoplanet tæt ved dens stjerne på en afstand af adskillige lysår er blevet sammenlignet med at se en natsværmer, som kredser om en gadelampe snesevis af kilometer væk. I 2016 påbegyndte Breakthrough Watch og ESO så et samarbejde for at løse det problem. Det sker med et specialinstrument, som kaldes en termisk infrarød koronagraf, som er designet til at blokere for det meste af det lys, som kommer fra stjernen, og samtidig indfange det infrarøde lys, som udsendes fra den varme overflade på en kredsende exoplanet, istedet for at opfange den smule stjernelys, som den reflekterer. På samme måde som objekter tæt ved Solen (som normalt er skjult af Solens stråler) kan ses under en total solformørkelse, så danner koronagrafen en slags kunstig formørkelse af den stjerne, som den peger imod. På den måde bliver stjernelyset fjernet, og meget svagere objekter i nærheden kan registreres. At gøre det, er en vigtig forbedring af observationsmulighederne.

Koronagrafen er installeret på et af VLTs fire 8-meter teleskoper for at modificere det eksisterende instrument, som hedder VISIR. Det sker ved at optimere følsomheden i de infrarøde bølgelængder, som forbindes med exoplaneter, som måske kan være beboelige. Derfor er det nu muligt at søge efter varmestråling, som ligner det, som Jorden udsender, når den opfanger energi fra Solen, og derefter udsender det i det termiske infrarøde bølgelængdeområde (altså varmesråling). NEAR ændrer det eksisterende VISIRinstrument på tre måder, ved at kombinere flere forskellige frontlinieteknikker i astronomien. Først tilpasser det instrumentet til koronagrafi, så man kan reducere lyset fra målstjernen og afsløre lyset fra eventuelle jordlignende exoplaneter. Dernæst bruges en teknik, som kaldes adaptiv optik til at deformere teleskopets sekundærspejl på en måde, så der kompenseres for den lufturo, som stammer fra Jordens atmosfære. Endelig anvendes der nye skifteteknikker, som reducerer støjsignalerne, og gør det muligt hurtigt at skifte imellem de ønskede stjerner - det sker så hurtigt som 100 millisekunder, så teleskoptiden udnyttes bedst muligt.

Pete Worden, som er administrerende direktør for Breakthrough Initiative, sagde: "Vi er meget glade for at samarbejde med ESO i forbindelse med design, opbygning, installation og nu brugen af dette innovative nye instrument. Hvis der findes jordlignende exoplaneter omkring Alpha Centaruri A og B, vil det være en stor nyhed for alle på vores egen planet."

"ESO er glad for at kunne bidrage til NEAR projektet med ekspertise, eksisterende infrastruktur og observationstid på Very Large Telescope," kommenterede ESOs projektleder Robin Arsenault.

"Det her er en værdifuld mulighed for, med NEAR eksperimentet, både at fremme vore egne videnskabelige mål og at være med som stifindere for fremtidens instrumenter til jagten på exoplaneter med det fremtidige Extremely Large Telescope," siger Markus Kasper, som er ESOs chefforsker ved NEAR.

"NEAR er det første (og indtil videre eneste) projekt, som direkte kan tage billeder af en beboelig exoplanet. Det er en vigtig milepæl. Vi krydser finger, og vi håber, at der er en stor beboelig exoplanet i kredsløb om Alpha Centauri A eller B," kommenterede Olivier Guyon, som er chefforsker ved Breakthrough Watch.

"Mennesket er af naturen forsker," sagde Yuri Milner, som har grundlagt Breakthrough Initiatives, "Det er på tide, at vi finder ud af, hvad der findes i den næste dal. Teleskopet her giver os muligheden for at se derover."

Noter

Data fra NEAR-eksperimentet er offentligt tilgængelige fra ESOs arkiv, med programnummeret ID 2120.C-5011. En datapakke, som er forprocesseret og komprimeret, bliver gjort tilgængelig kort efter at kampagnen afsluttes. Desuden er datareduktionsprogrammet PynPoint nu  tilpasset, så det kan bearbejde data fra NEAR. Det er et program, som er baseret på Python, og som bearbejder højkontrast billeddata. Det bliver også lagt ud til alle astronomer, som vil bruge disse data, men som ikke selv har et datareduktionsværktøj. Linket er: https://pynpoint.readthedocs.io/en/latest/near.html

Breakthrough Watch er et verdensomspændende astronomiprojekt, hvor formålet er at finde og karakterisere exoplaneter omkring nære stjerner. Programmet ledes af et hold eksperter i søgningen efter exoplaneter. Linket er: https://breakthroughinitiatives.org/initiative/4

Breakthrough Initiatives er en række videnskabelige og teknologisker programmer, som finansieres af Yuri Milner, hvor formålet er at søge efter liv i Universet. Ud over Breakthrough Watch drejer det sig tillige om Breakthrough Listen, som er det hidtil største astronomiske eftersøgningsprojekt efter tegn på liv udenfor Jorden, samt Breakthrough Starshot, som er det første store forsøg på at designe og udvikle en rumsonde, som vil være istand til at nå en anden stjerne - se dog også British Interplanetary Society's projekt Daedalus.

https://breakthroughinitiatives.org

Yuri Milner grundlagde Mail.ru Group i 1999, og under hans ledelse blev det et af Europas førende internetfirmaer. Han lagde firmaet ud på aktier i 2010, og grundlagde DST Global hvis formål er at fokusere på globale internetinvesteringer. DST Global blev en af Verdens førende teknologiinvestorer, og i firmaets portefølje er nogle af Verdens mest kendte internetfirmaer, såsom Facebook, Twitter, WhatsApp, Snamchat, Airbnb, Spotify, Alibaba med flere. Yuri bor i Silicon Valley med sin familie.

Yuri tog i 1985 en videnskabelig grad i teoretisk fysik, og forskede derefter i kvantefeltteori. Yuri og hans hustru Julia slog sig sammen med Sergey Brin, Priscilla Chan og Mark Zukerberg, Pony Ma og Anne Wojcicki om at grundlægge Breakthrough Prizes, som er Verdens største videnskabelige ærespris. Med den markeres vigtige, og fortrinsvis nye fremskridt i grundliggende fysik, biovidenskaberne og matematik. I juli 2015 startede Yuri sammen med Stephen Hawking initiativet Breakthrough Listen til $100 millioner for at puste nyt liv i SETI - eftersøgning efter intelligent liv i Universet, og i april 2016 startede de Breakthrough Starshot, som ligeledes med $100 millioner skal søge at udvikle en teknologi til interstellare rejser.

http://www.yurimilner.com

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

ESO’s Very Large Telescope (VLT) har for nyligt tilføjet et nyt avanceret instrument til den pulje, som findes på observatoriet. Det er  VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared). Den 21. maj 2019 foretog instrumentet sine første observationer siden det er blevet ændret, så det kan være med i eftersøgningen efter potentielt beboelige planeter i Alpha Centaurisystemet.

Links

• NEAR beskrivelse i tidsskriftet The Messenger
• Breakthrough Initiatives website
• PynPoint Data Reduction Tool

Kontakter

Ole J. Knudsen
ESON-Danmark, Stellar Astrophysics Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: 8715 5597
Mobil: 4059 4520
Email: eson-denmark@eso.org

Janet Wootten
Rubenstein Communications, Inc.
New York, USA
Tel: +1 212 843 8024
Email: jwootten@rubenstein.com

Mariya Lyubenova
Head of ESO Media Relations Team
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6188
Email: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1911 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.