New Planet Hunter Awakens: инструмент NIRPS видит первый свет

Прибор для поиска планет в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRPS), частично разработанный в Монреальском университете и Университете Лаваля, успешно провел свои первые наблюдения. Миссия NIRPS, установленная на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили, заключается в поиске новых экзопланет вокруг звезд в окрестностях Солнца.

На этом изображении показан прибор NIRPS и его система адаптивной оптики, установленная в 3,6-метровом телескопе ESO. Свет, собираемый телескопом, направляется через серию зеркал, а затем вводится в оптические волокна. Благодаря этой адаптивной оптической системе можно корректировать турбулентность в атмосфере Земли, что позволяет проводить более точные наблюдения. Предоставлено: Н. Блинд (Женевская обсерватория) / NIRPS / Консорциум ESO.

«На настройку NIRPS ушло много времени, и я очень доволен тем, насколько хорошо эта задача решена!» — говорит Рене Дойон, директор Обсерватории Мон-Магнетик и Института исследования экзопланет Монреальского университета и один из главных исследователей NIRPS. «Этот замечательный инфракрасный прибор поможет нам найти ближайшие обитаемые миры к нашей Солнечной системе».

Инструмент сосредоточит свои исследования на скалистых мирах, которые являются ключевыми целями для понимания того, как планеты формируются и развиваются, и являются наиболее вероятными планетами, на которых может развиваться жизнь. NIRPS будет искать эти скалистые экзопланеты вокруг холодных молодых красных карликов — наиболее распространенного типа звезд в нашем Млечном Пути, масса которых в два-десять раз меньше массы нашего Солнца.

NIRPS будет искать экзопланеты, используя метод лучевых скоростей. Когда планета вращается вокруг звезды, ее гравитация заставляет звезду слегка «вибрировать», в результате чего свет смещается в красный или синий цвет по мере того, как она удаляется от Земли или приближается к ней. Измеряя тонкие изменения в свете звезды, NIRPS поможет астрономам измерить массу планеты, а также другие характеристики.

NIRPS будет искать эти спектральные колебания, используя ближний инфракрасный свет, потому что это основной диапазон длин волн, излучаемый такими маленькими холодными звездами. Он присоединяется к High Speed ​​​​Radial Planet Searcher (HARPS) в поисках новых каменистых миров. HARPS, установленный на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили с 2003 г., использует метод лучевых скоростей, но использует видимый свет. Одновременное использование обоих устройств обеспечит более всесторонний анализ этих скалистых миров.

Еще одно важное различие между двумя инструментами заключается в том, что NIRPS будет основан на мощной системе адаптивной оптики. Адаптивная оптика — это технология, которая корректирует эффекты атмосферной турбулентности, из-за которой звезды мерцают. Используя его, NIRPS удвоит свою эффективность как в поиске, так и в изучении экзопланет.

«NIRPS объединяет очень небольшое количество высокопроизводительных спектрометров ближнего инфракрасного диапазона и, как ожидается, станет основным игроком в наблюдениях в синергии с космическими миссиями, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба, и наземными обсерваториями», — добавляет Франсуа Буши из университет и один из главных исследователей NIRPS.

За открытиями, сделанными с помощью NIRPS и HARPS, последуют некоторые из самых мощных в мире обсерваторий, такие как Очень Большой Телескоп ESO и строящийся Очень Большой Телескоп в Чили (для которого разрабатываются аналогичные инструменты). Работая как с космическими, так и с наземными обсерваториями, NIRPS сможет собирать доказательства формирования экзопланеты и даже искать признаки жизни в ее атмосфере.

Чтобы иметь возможность работать в инфракрасном диапазоне, прибор NIRPS должен быть очень прохладным, чтобы тепло не мешало наблюдениям. Здесь мы видим охлаждаемую цилиндрическую камеру, в которой установлены оптические части прибора. Криогенная камера содержит компоненты в вакуумной среде и охлаждает до температуры замерзания -190°C. Предоставлено: Ф. Буши (Женевская обсерватория) / консорциум NIRPS / ESO.

NIRPS был создан благодаря международному сотрудничеству под руководством Обсерватории Мон-Мегантик и группы Института исследования экзопланет Университета Монреаля в Канаде и Астрономической обсерватории Университета Женевы в Швейцарии. Большая часть механической и оптической сборки и тестирования приборов была проведена за последние несколько лет в лабораториях Центра оптики, фотоники и лазеров Университета Лаваля (COPL) профессором Симоной Тибо и его командой. Национальный исследовательский совет Исследовательского центра астрономии и астрофизики в Герцбурге, Канада, внес свой вклад в проектирование и строительство спектрометра.

«После двух лет интеграции и тестирования прибора в лаборатории удивительно видеть команду оптических инженеров NIRPS в небе». Профессор Саймон Тибо из COPL и iREx рассказал об этапах визуальной интеграции и тестирования в Университете Лаваля.

Здесь мы видим первые необработанные данные прибора NIRPS, спектр звезды Барнарда. Каждая горизонтальная линия соответствует узкой области света, где появляются как линии поглощения от звезды, так и линии поглощения от атмосферы Земли. Пунктирные линии соответствуют так называемому гребенчатому спектру, который представляет собой «линейку», используемую в качестве эталона для горизонтальных линий, чтобы ученые могли определить, каким длинам волн света они соответствуют. Предоставлено: Консорциум ESO/NIRPS.

Несколько канадских членов NIRPS работали на площадке в Ла Силья в период ввода устройства в эксплуатацию и продолжат работу в течение следующих нескольких месяцев, чтобы обеспечить научную работу NIRPS. Научная группа NIRPS, в которую входят несколько канадских астрономов, гарантирует 720 ночей на инструменте в течение первых пяти лет работы благодаря их важному вкладу в проект. Хотя вся команда была взволнована первым светом NIRPS, можно с уверенностью сказать, что лучшее еще впереди!

Дополнительная информация

Институты, участвующие в консорциуме NIRPS: Университет Монреаля, Канада; Женевский университет, Астрономическая обсерватория, Швейцария; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Порту, Португалия; Астрономический институт Канарских островов, Испания; Гренобльский университет, Франция; и Федеральный университет Риу-Гранди-ду-Норти, Бразилия.

Канадская команда NIRPS, возглавляемая Университетом Монреаля/Институтом исследований экзопланет/Магнитной обсерваторией Монт, включая Университет Лаваля, Национальный исследовательский совет Канадского исследовательского центра астрономии и астрофизики и Королевский военный колледж, получила финансирование от Канадского инновационного фонда для создания инструмента NIRPS.

Контакты

Рене Дойон
Профессор, старший научный сотрудник NIRPS
Институт исследований экзопланет и магнитной обсерватории Монте – Монреальский университет
Тел.: +1 514343 6111 x3204
Электронная почта: rene.doyon@umontreal.ca

Фредерик Барон
Заместитель руководителя проекта, НЭРБС
Обсерватория Мон-Мегантик – Монреальский университет
Монреаль
Тел.: +1 514277 2858
Электронная почта: frederique.baron@umontreal.ca

Симона Тибальт
Профессор, команда оптических инженеров NIRPS
Центр оптики, фотоники и лазеров – Университет Лаваля
Квебек
Тел.: +1 418656 2131 x 412766
Электронная почта: simon.thibault@phy.ulaval.ca

Анн-Софи Полин Джеррард
Научный сотрудник, команда оптических инженеров NIRPS
Центр оптики, фотоники и лазеров – Университет Лаваля
Квебек
Тел.: +1 418656 2131 x 404646
Электронная почта: anne-sophie.poulin-girard@copl.ulaval.ca

Натали Аулетт
координатор
Институт исследования экзопланет – Монреальский университет
Тел.: +1 613531 1762
Электронная почта: nathalie.ouellette.2@umontreal.ca

ссылки

Leave a Comment