Olhar diretamente para as estrelas é uma péssima maneira de encontrar planetas orbitando sóis distantes, mas usando uma nova técnica, os cientistas agora podem filtrar a luz das estrelas para encontrar novos exoplanetas milhões de vezes mais escuros do que suas estrelas-mãe.
“Estamos cegos com essa luz das estrelas”, diz Ben R. Oppenheimer, curador do Departamento de Astrofísica do Museu Americano de História Natural e pesquisador principal do Projeto 1640. “Quando podemos realmente ver esses exoplanetas, podemos determinar as cores que eles emitem. , as composições químicas de suas atmosferas e até as características físicas de suas superfícies. Por fim, as medições diretas, quando realizadas no espaço, podem ser usadas para entender melhor a origem da Terra e procurar sinais de vida em outros mundos. ”
Usando métodos de detecção indireta, os astrônomos encontraram centenas de planetas orbitando outras estrelas. As estrelas da luz emitem, no entanto, são dezenas de milhões a bilhões de vezes mais brilhantes que a luz refletida pelos planetas.
O Projeto 1640 é um sistema avançado de geração de imagens em telescópio, composto pelo sistema, instrumentos e software de óptica adaptativa mais avançados do mundo. O projeto opera no telescópio Hale de 200 polegadas no Observatório Palomar, na Califórnia. Engenheiros do Museu Americano de História Natural, Instituto de Tecnologia da Califórnia e Laboratório de Propulsão a Jato da NASA trabalharam mais de seis anos desenvolvendo o novo sistema.
A atmosfera da Terra causa estragos com a luz das estrelas. O aquecimento e o resfriamento da atmosfera produz turbulência que cria um efeito cintilante na luz pontual de uma estrela. A ótica dentro de um telescópio também distorce a luz. Os instrumentos que compõem o Projeto 1640 manipulam a luz das estrelas deformando um espelho mais de 7 milhões de vezes por segundo para neutralizar o brilho. Isso produz uma imagem infravermelha clara da estrela com uma precisão menor que um nanômetro; cerca de 100 vezes menor que uma bactéria típica.
"Imaginar planetas diretamente é extremamente desafiador", disse Charles Beichman, diretor executivo do Instituto de Ciência ExoPlanet da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia. "Imagine tentar ver um vaga-lume girando em torno de um holofote a mais de mil quilômetros de distância."
Um coronagraph, construído pelo Museu Americano de História Natural, obscurece opticamente a estrela, deixando outros objetos celestes no campo de visão. Outros instrumentos ajudam a criar um "eclipse artificial" dentro do Projeto 1640. Apenas cerca de meio por cento da luz original permanece na forma de um fundo manchado. Essas manchas ainda podem ser centenas de vezes mais brilhantes que os planetas escuros. Os instrumentos controlam a luz das manchas para diminuir ainda mais o brilho. O que o instrumento cria é um buraco escuro onde a estrela estava enquanto deixava a luz refletida em qualquer planeta. A coordenação do sistema é extremamente importante, dizem os pesquisadores. Até o menor vazamento de luz abafaria a luz incrivelmente fraca dos planetas que orbitam uma estrela.
Por enquanto, o Projeto 1640, o sistema de imagens de contraste mais avançado e mais alto do mundo, concentra-se em estrelas brilhantes relativamente próximas à Terra; a cerca de 200 anos-luz de distância. Sua pesquisa de três anos inclui planos para fotografar centenas de jovens estrelas. Os planetas que eles podem encontrar provavelmente são corpos muito grandes, do tamanho de Júpiter.
"Quanto mais aprendemos sobre eles, mais percebemos o quanto os sistemas planetários podem ser muito diferentes dos nossos", disse Gautam Vasisht, astrônomo do Jet Propulsion Laboratory. “Todas as indicações apontam para uma enorme diversidade de sistemas planetários, muito além do que se imaginava apenas 10 anos atrás. Estamos à beira de um novo campo incrivelmente rico. ”
Leia mais sobre o Projeto 1640: http://research.amnh.org/astrophysics/research/project1640
Legenda da imagem: Duas imagens da HD 157728, uma estrela próxima 1,5 vezes maior que o Sol. A estrela está centralizada nas duas imagens e sua luz foi removida principalmente pelo sistema de óptica adaptativa e pelo coronagraph. A luz das estrelas restante deixa um fundo manchado contra o qual objetos mais fracos não podem ser vistos. À esquerda, a imagem foi criada sem o controle ultra-preciso da luz das estrelas que o Project 1640 é capaz. À direita, o sensor de frente de onda estava ativo e um buraco quadrado mais escuro se formou na luz residual das estrelas, permitindo que objetos até 10 milhões de vezes mais fracos que a estrela fossem vistos. As imagens foram tiradas em 14 de junho de 2012 com o Projeto 1640 no telescópio Hale de 200 polegadas do Observatório Palomar. (Cortesia do Projeto 1640)
