双子座行星成像仪:看到系外行星

本周,天文学家宣布,双子座行星成像仪使他们能够真正“看到”系外行星
5月19日

采访

斯科特·托马斯,剑桥大学

本周,天文学家宣布他们现在有了一个强大的新玩具——一个名为“双子座行星成像仪”的系统,它使他们能够真正“看到”行星——被称为系外行星

“alt=”这是一幅艺术家构想的遥远的系外行星TrES-2b,它比最黑的煤还要黑。在太阳系外其他恒星的轨道上运行。

斯科特·托马斯是剑桥大学的天文学家;他向克里斯·史密斯解释了双子座计划……

太阳系外的行星可以通过几种不同的方式被发现。其中最成功的是凌日法。你可能听说过金星凌日,当金星在我们和太阳之间运行时。这是类似的事情。我们观察另一颗恒星,等待环绕这颗恒星的行星从恒星前面经过。当这种情况发生时,恒星发出的光会稍微变暗,只有很小的一部分,我们说的是1%到2%。所以,这就是为什么我们知道有东西在恒星前面移动我们知道它周围有一颗行星。这种凌日法非常成功,有一艘叫做开普勒的宇宙飞船直到最近才成功地在其他恒星周围发现了数千颗潜在的行星。还有其他的方法,无线电速度法,就是你观察一颗恒星,看它是否因为周围行星的引力影响而轻微摆动。

克里斯:我想这类研究的另一个限制是,它们告诉我们那里有一颗行星。我们可以从光线变化的方式或恒星摆动的方式,推断出这颗行星的大小,以及它的构成。但实际上,我们肉眼看不到它,不是吗?

斯科特:没错,当人们听说行星是如何被发现的时候,我们首先想到的是,“哦!我们在天空中看到它”,但事实并非如此。然而,双子座行星成像仪实际上能够直接看到行星。所以,他们能够观察天空,观察恒星,并产生一个图像,恒星在中间,旁边有一个小点,这个小点就是行星。

克里斯:你看到的恒星比地球亮10亿倍,这是困难吗?

斯科特:这无疑是困难之一。这个仪器使用的是日冕仪日冕仪基本上就是当你挡住恒星发出的光时,你不是在一张纸上,而是在恒星的图像上放上一些东西只留下空间和它周围的行星。

克里斯:听起来很简单。为什么这篇论文发表在本周的国际期刊上?

斯科特:嗯,因为这里面有很多工程技术,事实上,恒星比地球亮10亿倍的问题并不是唯一的问题。为了能够看到行星,我们这里所说的距离恒星的距离是我们所说的弧秒,弧秒是一个非常小的测量单位,1/ 3600th在某种程度上。我认为,想要在距离恒星很远的地方看到一颗行星,就像想要在足球场的尽头看到一根头发一样。所以,你在处理非常小的距离。在这样的距离上,我们会遇到像大气湍流这样的问题。所以,任何一种热量,任何一种云,任何一种会扭曲我们在地面和我们所看到的空间之间的空气的东西,都会让我们很难将行星和恒星分开。

Chris -那么,考虑到这一点,双子座平台在哪里,为什么选择这个位置?

斯科特:一般的仪器是在智利的望远镜上,因为那里的高沙漠意味着你可以得到一个没有云,大气非常清澈的地方。事实上,它已经在那里的望远镜上了。我认为这是一个重要的区别,因为当我们建造望远镜时,这是一项重大的资金投资,在工程上。所以,我们希望这些东西像瑞士军刀一样。我们希望他们能做得尽可能多,所以我们会建造一个望远镜。但我们会让它能够有几个不同的部分可以被钉在背面。这就像你有一台数码相机,你可以把镜头留在原地,把后盖取下来,然后换一个新的相机。这个新相机是双子行星成像仪。

克里斯:它在传递什么?他们这周把它打开了。它看起来像要做什么?

Scott -本周的新闻发布是关于一个叫做beta pick的系统的图片。Beta pick是一个明星。贝塔意味着它们位于明亮的恒星和美丽的星座中。pick的周围有一个圆盘。在这个圆盘上,有一颗行星。这颗行星被命名为β pick b因为我们给行星命名为A和b因为我们作为天文学家非常有想象力。双子行星成像仪背后的团队,打开了双子行星他们把它指向了贝塔星。不到60秒,他们就得到了这颗行星的图像。所以,这真的是一个相当惊人的敏感性。

克里斯-那我们能看到这些行星到什么程度,与我们目前使用现有技术所能了解到的相比呢?

斯科特:如果你能直接看到一颗行星,你就能得到它的光谱,这意味着你可以把来自它的光分解成它所有的组成波长,所有的组成颜色。然后用它,你就可以得到一些关于大气中的信息。所以,光谱学,像这样的光谱对天文学家来说非常重要因为它让我们知道大气的成分是什么。是水,是氧,氢,氦。我们在大气光谱中看到的线条告诉了我们这一点。这真的很重要,因为我们想知道这些行星是由什么构成的,我们想了解一些关于化学的东西,关于它们是如何形成的。希望能把它和我们的太阳系联系起来。

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