Объединив две передовые астрономические методики, исследо-ватели из университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) и Института SETI вместе с их международными партнёрами научились дифференцировать видимое излучение, исходящее от двух близко расположенных звёзд. Несложные дополнения делают эту технологию эффективной для поиска экзопланет: порой свет от яркой звезды делает все близлежащие объекты трудноразличимыми, а в "слепой" зоне могут находиться очень важные для науки небесные тела.
Источником вдохновения для учёных послужила расположенная в 43 световых годах от Земли в созвездии Возничего двойная звезда — система из двух светил, затянутых в общее гравитационное поле и обращающихся друг вокруг друга. Этот объект с Земли кажется одной яркой звездой, однако на самом деле это не так. Два светила находятся на очень небольшом расстоянии, эквивалентном расстоянию между орбитами Венеры и Солнца. Поэтому для астрономов невероятно трудно определить, какая часть излучения испущена какой звездой.
Для решения этой проблемы учёные использовали самые передовые технологии. В 2010 году на трёхметровый телескоп Shane, расположенный в обсерватории Калифорнийского университета, прикрепили прототип телескопа FIRST (Fibered Imager foR Single Telescope). Теперь же обновлённую версию телескопа FIRST объединили с восьмиметровым Subaru на Гавайях.
“Соединение данных телескопов Subaru и FIRST даёт нам надежду на то, что однажды мы сумеем разглядеть экзопланеты и космический мусор, обращающиеся вокруг ярких массивных звёзд класса М, которые представляют особый интерес для охотников на экзопланеты”, — говорит Франк Марчис (Franck Marchis), астроном из Института SETI и соавтор нового исследования.
Телескоп FIRST оснащён мощным интерферометром и адаптивной оптикой. Базовые телескопы Shane и Subaru также обладают адаптивной оптикой. Ей помогает лазерная система, которая подстраивает оптику таким образом, чтобы можно было игнорировать турбулентные потоки в атмосфере Земли, искажающие изображения.
Создание контраста между ярким светом звезды и блёклыми отблесками экзопланет происходит за счёт функционирования ультратонких оптических волокон, подсоединённых к задним зеркалам телескопов в 18 различных точках. Это частный случай метода интерферометрии: свет собирается в различных частях зеркала и интерферирует сам с собой, благодаря чему получаются изображения в высоком разрешении. Телескоп FIRST также собирает спектроскопические данные, благодаря которым можно определять химический состав светил и, вероятно, даже изучаемых экзопланет.
Потенциальная мощность всей системы огромна: такие телескопы смогут различать состав космического мусора, обращающегося вокруг красных гигантов в далёких галактиках. Однако приборы нуждаются в определённых доработках, прежде чем можно будет использовать их для изучения экзопланет.
В настоящее время система способна различать объекты, яркость которых различается в 50-100 раз. Этого достаточно для таких объектов, как двойные звёзды, но для изучения горячих юпитеров, кото-рые в 10-100 тысяч раз тусклее своих светил, потребуется большая мощность.
Как пишут исследователи в пресс-релизе, выход из ситуации простой: к зеркалам телескопов просто нужно прикрепить больше оптических волокон, которые обеспечат нужную степень контрастности. О проделанной работе и своих планах астрономы сообщили в своей статье, которая принята к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics.