باستخدام تلسكوبهم في الفناء الخلفي اليوم؟ لا؛ ومع ذلك ، فإن هذه الصورة لثلاثة كواكب خارجية تتطلب فقط 1.5 متر (قطر ؛ 60 بوصة) من مرآة التلسكوب ، وليس أكبر بكثير من أكبر نطاق "الفناء الخلفي".
تدور هذه الكواكب الخارجية الخاصة حول النجم HR 8799 ، وقد تم تصويرها مباشرة من قبل أحد مقاريب كيك التي يبلغ طولها 10 أمتار (33 قدمًا) ومرصد الجوزاء الشمالي الذي يبلغ طوله 8.0 أمتار (26 قدمًا) ، وكلاهما في مونا كيا في هاواي. ؛ هم من بين أول من تم تصويرهم ، كما ذكرت مجلة الفضاء في نوفمبر 2008 الصورة الأولى لنظام آخر متعدد الكواكب الشمسية.
إذن كيف تمكن جين سرابين وزملاؤه من خدعة التقاط الصورة أعلاه ، باستخدام جزء قطره 1.5 متر (4.9 قدم) فقط من مرآة تلسكوب Hale الشهيرة Palomar 200 بوصة (5.1 متر)؟
لقد فعلوا ذلك من خلال العمل في الأشعة تحت الحمراء القريبة ، ومن خلال الجمع بين تقنيتين - البصريات التكيفية والنسخة التاجية - لتقليل وهج النجم وكشف التوهج الخافت للكواكب الباهتة.
قال جين سرابين ، وهو "يمكن استخدام تقنيتنا على التلسكوبات الأرضية الأكبر لتصوير الكواكب الأقرب كثيرًا إلى نجومها ، أو يمكن استخدامها على التلسكوبات الفضائية الصغيرة للعثور على عوالم تشبه الأرض بالقرب من النجوم الساطعة". عالم فيزياء فلكية في مختبر الدفع النفاث ومشارك زائر في الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا.
يُعتقد أن الكواكب الثلاثة ، التي تسمى HR8799b و c و d ، هي عمالقة غازية مشابهة للمشتري ، ولكنها أكبر حجمًا. يدوران حول نجمهما المضيف على مسافة تقارب 24 و 38 و 68 ضعف المسافة بين الأرض والشمس ، على التوالي (يتواجد المشتري على بعد خمسة أضعاف المسافة بين الأرض والشمس). من الممكن أن العوالم الصخرية مثل الأرض تدور بالقرب من كوكب الأرض ، ولكن مع التكنولوجيا الحالية ، سيكون من المستحيل رؤيتها تحت وهج النجم.
النجم HR 8799 أكبر قليلاً من شمسنا ، وأصغر بكثير ، في حوالي 60 مليون سنة ، مقارنة بحوالي شمسنا التي تبلغ 4.6 مليار سنة تقريبًا. تبعد 120 سنة ضوئية عن كوكبة بيغاسوس. لا يزال النظام الكوكبي لهذا النجم نشطًا ، حيث تتصادم الأجسام معًا وتتسبب في الغبار ، كما تم اكتشافه مؤخرًا بواسطة تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا. مثل فطيرة مخبوزة طازجة خارج الفرن ، لا تزال الكواكب دافئة من تكوينها وتنبعث ما يكفي من إشعاع الأشعة تحت الحمراء للكشف عن التلسكوبات.
لالتقاط صورة لكواكب HR 8799 ، استخدم Serabyn وزملاؤه أولاً طريقة تسمى البصريات التكيفية لتقليل كمية التعتيم في الغلاف الجوي ، أو لإزالة "وميض" النجم. لهذه الملاحظات ، تم تحسين التقنية باستخدام جزء صغير فقط من التلسكوب تم استخدامه. بمجرد إزالة الوميض ، تم حجب الضوء من النجم نفسه باستخدام مخطوطة الفريق ، وهي أداة تخفي النجم بشكل انتقائي. تم استخدام رواية "vortex coronagraph" ، ابتكرها عضو الفريق ديميتري ماويت من مختبر الدفع النفاث ، من أجل هذه الخطوة. كانت النتيجة النهائية صورة تظهر ضوء ثلاثة كواكب.
في حين أن البصريات التكيفية قيد الاستخدام على عدد قليل من مقاريب هواة (ونوع بسيط نسبيًا في ذلك) ، فمن المحتمل أن تصبح التقنية متاحة على نطاق واسع للهواة في السنوات القليلة القادمة. ومع ذلك ، قد تستغرق الفقرات الدوارة وقتًا أطول قليلاً.
"إن الحيلة هي قمع ضوء النجوم دون قمع ضوء الكوكب" ، قال Serabyn.
يمكن استخدام هذه التقنية لتصوير الفضاء الذي يقع على بعد بضعة ثوان قوسية من نجم. هذا قريب من النجم مثل ذلك الذي حققه Gemini و Keck - تلسكوبات أكبر بحوالي خمس وسبع مرات على التوالي.
إن الحفاظ على التلسكوبات صغيرة أمر بالغ الأهمية للبعثات الفضائية. قال ويسلي تراوب ، كبير العلماء في برنامج استكشاف الكواكب الخارجية التابع لوكالة ناسا في مختبر الدفع النفاث ، "هذا هو نوع التكنولوجيا التي يمكن أن تسمح لنا بتصوير كوكب الأرض الأخرى". "نحن في طريقنا نحو الحصول على صورة لنقطة زرقاء شاحبة أخرى في الفضاء."
المصادر: JPL، Nature، Astrophysics Journal (preprint is arXiv: 0912.2287)
