|
Идеальный коронограф для поиска Земли 2.0
|
|
|
|
Изучение экзопланет усложняется из-за света звезды-хозяина. Коронографы - это устройства, которые блокируют свет звезды, и ими оснащены как JWST, так и Римский телескоп Нэнси Грейс. Современные коронографы не совсем позволяют увидеть другие Земли, но ведется работа над тем, чтобы раздвинуть границы технологий и даже науки для создания нового, более совершенного устройства. В статье, опубликованной на сервере предварительной печати arXiv, рассматриваются квантовые методы, которые, возможно, однажды позволят нам проводить такие наблюдения. Коронографы - это устройства, которые крепятся к телескопам и изначально были разработаны для изучения солнечной короны. Корона - это самый внешний слой солнечной атмосферы, который обычно скрыт от глаз из-за яркого света, излучаемого фотосферой (видимым слоем). Устройство также было модифицировано, чтобы скрывать свет от звезд и изучать слабые объекты вблизи них. Эти звездные коронографы часто используются для поиска экзопланет и дисков, из которых они состоят.
|
|
|
Существует множество методов идентификации экзопланет, но прямое изображение является одним из основных способов узнать об их природе. Задача, которую решает звездный коронограф, заключается в определении яркости звезды, относительной тусклости планеты и близости к звезде. Коронографы могут увеличить соотношение между шумом (в данном случае светом от звезды) и сигналом от экзопланеты, оптически удаляя свет от звезды. В своей статье авторы Нико Дешлер, Себастьян Хафферт и Амит Ашок из Университета Аризоны исследуют, являются ли коронографы лучшим методом поиска экзопланет. Изучение экзопланет важно для того, чтобы помочь нам узнать больше о формировании планет, атмосферных науках и, возможно, даже о происхождении жизни. Команда исследователей подошла к анализу методов коронографии, рассмотрев сначала этап обнаружения, а затем задачу локализации в исследовании экзопланет.
|
|
|
|
Сначала они провели проверку гипотезы, чтобы выяснить, существует ли вероятность существования экзопланеты. Если предсказание сбывалось и обнаруживалось, что экзопланета существует, команда пыталась оценить ее местоположение. Обратившись к квантовым пределам разрешения телескопа, они использовали квантовую механику, чтобы определить положение экзопланеты. Затем команда сравнила классические коронографы с прямыми изображениями с квантовыми предсказаниями, приведенными выше. Следует отметить, что это исследование было сосредоточено на способности современных коронографов обнаруживать экзопланеты, похожие на Землю, используя квантовую теорию. В исследовании делается вывод о том, что полный отказ от оптического режима работы телескопов является ключом к достижению наилучших возможных методов обнаружения. Считается, что во Вселенной существует множество звезд и планет, расстояние между которыми настолько велико, что они находятся ниже дифракционного предела телескопов. Поэтому необходимо разработать квантово-оптимальные коронографы, и отрадно, что это исследование показало, что они дадут впечатляющие результаты.
|
|
|
|
Источник
|
