Helt siden Kepler romteleskop begynte å oppdage tusenvis av eksoplaneter i vår galakse, astronomer har ventet spent på dagen da neste generasjons oppdrag blir satt ut. Disse inkluderer de etterlengtede James Webb romteleskop, som etter planen skal ta plass i løpet av 2019, men også de mange bakkebaserte observatoriene som for tiden er under konstruksjon.
Et av disse er Exoplanets in Transits og deres Atmospheres (ExTrA) -prosjekt, som er det siste tilskuddet til ESOs La Silla Observatory i Chile. Ved hjelp av transittmetoden vil dette anlegget stole på tre 60-centimeter (23,6 tommer) teleskoper for å søke etter jordstore eksoplaneter rundt M-typen (rød dverg) stjerner i Melkeveis galaksen. Denne uken begynte anlegget med å samle sitt første lys.
Transittmetoden (aka Transit Photometry) består av overvåking av stjerner for periodiske fall i lysstyrken. Disse fallene er forårsaket av at planeter passerer foran stjernen (også kjent som transitt) i forhold til observatøren. Tidligere har det vært utfordrende å oppdage planeter rundt stjerner av M-type ved bruk av denne metoden siden røde dverger er den minste og dimmeste stjerneklassen i det kjente universet og avgir mesteparten av lyset sitt i det nærinfrarøde båndet.
Imidlertid har disse stjernene også vist seg å være skattkammer når det gjelder steinete, jordlignende eksoplaneter. De siste årene har det blitt oppdaget steinete planeter rundt stjerners som Proxima Centauri og Ross 128, mens TRAPPIST-1 hadde et system på syv steinete planeter. I tillegg har det vært studier som har indikert at potensielt beboelige, steinete planeter kan være svært vanlige rundt røde dvergstjerner.
I motsetning til andre fasiliteter, er ExTrA-prosjektet godt egnet til å gjennomføre undersøkelser for planeter rundt røde dverger på grunn av sin beliggenhet i utkanten av Atacama-ørkenen i Chile. Som Xavier Bonfils, prosjektets hovedforsker, forklarte:
“La Silla ble valgt som hjemmet til teleskopene på grunn av stedets utmerkede atmosfæriske forhold. Den typen lys vi observerer - nær-infrarød - absorberes veldig lett av jordens atmosfære, så vi krevde de tørreste og mørkeste forholdene som mulig. La Silla passer perfekt til spesifikasjonene våre.”
I tillegg vil ExTrA-anlegget stole på en ny tilnærming som innebærer å kombinere optisk fotometri med spektroskopisk informasjon. Dette består av de tre teleskopene som samler lys fra en målstjerne og fire ledsagerstjerner for sammenligning. Dette lyset føres deretter gjennom optiske fibre til en spektrograf med flere objekter for å analysere det i mange forskjellige bølgelengder.
Denne tilnærmingen øker nivået av oppnåelig presisjon og hjelper til med å dempe den forstyrrende effekten av jordens atmosfære, så vel som potensialet for feil introdusert av instrumenter og detektorer. Utover målet om å bare finne planeter som transiterer foran sine røde dvergstjerner, vil ExTrA-teleskopene også studere planetene den finner for å bestemme komposisjoner og atmosfærer.
Kort sagt, det vil bidra til å avgjøre om disse planetene virkelig kan være beboelige eller ikke. Som Jose-Manuel Almenara, et medlem av ExTrA-teamet, forklarte:
“Med ExTrA kan vi også ta opp noen grunnleggende spørsmål om planeter i galaksen vår. Vi håper å utforske hvor vanlige disse planetene er, oppførselen til flerplanet-systemer og hvilke miljøer som fører til dannelsen av dem,”
Potensialet til å søke etter ekstrasolplaneter rundt røde dvergstjerner er en enorm mulighet for astronomer. Ikke bare er de den vanligste stjernen i universet, og står for 70% av stjernene i vår galakse alene, de er også veldig levende. Mens stjerner som vår sol har en levetid på omtrent 10 milliarder år, er røde dverger i stand til å forbli i sin hovedsekvensfase i opptil 10 billioner år.
Av disse grunnene er det de som tror at stjerner av M-typen er vårt beste alternativ for å finne beboelige planeter på sikt. Samtidig er det uavklarte spørsmål om planeter som går i bane rundt røde dvergstjerner kan være beboelige lenge, på grunn av deres variasjon og tendens til å blusse opp. Men med ExTrA og andre neste generasjons instrumenter som blir tatt i bruk, kan astronomer kanskje være i stand til å ta tak i disse brennende spørsmålene.
Som Bonfils spent sa:
“Med den neste generasjonen teleskoper, som ESOs Extremely Large Telescope, kan vi kanskje studere atmosfærene til eksoplaneter som ble funnet av ExTra for å prøve å vurdere levedyktigheten til disse verdenene for å støtte livet slik vi kjenner det. Studiet av eksoplaneter bringer det som en gang var science fiction inn i vitenskapens verden.”
ExTrA er et fransk prosjekt finansiert av Det europeiske forskningsrådet og det franske Agence National de la Recherche, og teleskopene vil bli fjernstyrt fra Grenoble, Frankrike. Husk også å glede deg over denne videoen av ExTrA som går på nettet, med tillatelse av ESOcast:
