Tín dụng hình ảnh: ESA
Các nhà thiên văn học từ Đại học Texas ở Austin tin rằng họ đã tìm ra một cách rẻ tiền để tìm kiếm các hành tinh ngoài hệ mặt trời. Mặc dù quá trình có thể sẽ phá hủy các hành tinh bên trong, các hành tinh bên ngoài có thể vẫn sẽ ở trong quỹ đạo xung quanh ngôi sao. Những ngôi sao lùn trắng này được biết là đập ở một tốc độ cụ thể, do đó trọng lực của một hành tinh di chuyển xung quanh ngôi sao sẽ ảnh hưởng đến tốc độ xung này trong một phút mà có thể phát hiện được bằng kính viễn vọng rẻ tiền trên Trái đất.
Các nhà thiên văn học của Đại học Texas tại Austin đã phát minh ra một phương pháp rẻ tiền để xác định xem các hệ mặt trời khác như của chúng ta có tồn tại hay không.
Trong số hơn 100 ngôi sao hiện được biết là có các hành tinh, các nhà thiên văn học đã tìm thấy một vài hệ thống tương tự như chúng ta. Không rõ điều này là do những hạn chế về công nghệ hay nếu hệ thống của chúng tôi thực sự là một cấu hình hiếm. Các nhà thiên văn học McDonald? phương pháp tìm kiếm mới lạ sử dụng kính viễn vọng thời đại Trầm cảm kết hợp với công nghệ ngày nay.
Các nhà thiên văn học Don Winget và Edward Nather, các sinh viên tốt nghiệp Fergal Mullally và Anjum Mukadem, và các đồng nghiệp đang tìm kiếm những thứ còn sót lại của các hệ thống năng lượng mặt trời như của chúng ta. Phương pháp của họ tìm kiếm các mảnh của hệ mặt trời như vậy sau khi ngôi sao của nó chết, bằng cách khai thác một đặc điểm của Mặt trời cổ xưa, bị đốt cháy được gọi là sao lùn trắng.
Các nhà thiên văn học của Đại học Texas Bill Cochran và Ted von Hippel cũng tham gia, cùng với S.O. Kepler của Đại học Liên bang Brazil de Rio Grande dol Sul và Antonio Kanaan của Đại học Liên bang Brazil de Santa Catarina.
Các nhà thiên văn học biết rằng khi các ngôi sao giống như Mặt trời sử dụng hết nhiên liệu hạt nhân của chúng, các lớp bên ngoài của chúng sẽ mở rộng và ngôi sao này sẽ trở thành một ngôi sao khổng lồ màu đỏ. Khi điều này xảy ra với Mặt trời, trong khoảng năm tỷ năm nữa, họ hy vọng nó sẽ nuốt chửng Sao Thủy và Sao Kim, có lẽ không hoàn toàn chạm tới Trái đất. Sau đó, Mặt trời sẽ thổi bay các lớp bên ngoài của nó và sẽ tồn tại trong vài nghìn năm dưới dạng một tinh vân hành tinh đẹp, khôn ngoan. Lõi còn lại của Mặt trời sau đó sẽ là một sao lùn trắng, một chất kết dính dày đặc, mờ dần về kích thước của Trái đất. Và, quan trọng nhất, nó có khả năng vẫn sẽ được quay quanh bởi các hành tinh bên ngoài của hệ mặt trời của chúng ta.
Khi một hệ thống giống như Mặt trời đạt đến trạng thái này, nhóm của Winget có thể tìm thấy nó. Phương pháp của họ dựa trên hơn ba thập kỷ nghiên cứu về sự biến đổi (nghĩa là thay đổi độ sáng) của sao lùn trắng. Đầu những năm 1980, các nhà thiên văn học của Đại học Texas đã phát hiện ra rằng một số sao lùn trắng khác nhau, hoặc là xung Pulsate, Hồi trong các vụ nổ thông thường. Gần đây, Winget và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng khoảng một phần ba những ngôi sao lùn trắng (PWDs) này là những người giữ thời gian đáng tin cậy hơn so với đồng hồ nguyên tử và hầu hết các mili giây.
Những xung này là chìa khóa để phát hiện các hành tinh. Các hành tinh quay quanh một ngôi sao NKT ổn định sẽ ảnh hưởng đến các quan sát về thời gian của nó, dường như gây ra các biến đổi định kỳ trong các mẫu xung đến từ ngôi sao. Đó là bởi vì hành tinh quay quanh PWD kéo ngôi sao xung quanh khi nó di chuyển. Sự thay đổi khoảng cách giữa ngôi sao và Trái đất sẽ thay đổi lượng thời gian dành cho ánh sáng từ các xung để đến Trái đất. Do các xung rất ổn định, các nhà thiên văn học có thể tính toán sự khác biệt giữa thời gian đến được quan sát và dự kiến của các xung và suy ra sự hiện diện và tính chất của hành tinh. (Phương pháp này tương tự như phương pháp được sử dụng trong các khám phá của cái gọi là hành tinh xung Pulsar. Sự khác biệt là, các đồng hành xung không được cho là đã hình thành với các ngôi sao của chúng, nhưng chỉ sau khi những ngôi sao đó phát nổ trong siêu tân tinh.)
Tìm kiếm này sẽ nhạy cảm với các sao lùn trắng ban đầu to gấp một đến bốn lần Mặt trời và có thể phát hiện các hành tinh trong vòng hai đến 20 AU từ ngôi sao mẹ của chúng. Điều này có nghĩa là chúng ta sẽ thăm dò bên trong khu vực có thể ở được đối với một số ngôi sao, Lau Winget nói. (Một AU, hay đơn vị thiên văn, là khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.) Về cơ bản, việc phát hiện Sao Mộc ở khoảng cách của Sao Mộc với kỹ thuật này là dễ dàng. Đó là súp vịt, anh nói.
Dễ dàng, nhưng không nhanh chóng. Các hành tinh bên ngoài, quay quanh các ngôi sao của chúng ở khoảng cách lớn, có thể mất hơn một thập kỷ để hoàn thành một quỹ đạo. Do đó, có thể mất nhiều năm quan sát để phát hiện dứt khoát một hành tinh quay quanh một sao lùn trắng.
Bạn cần phải tìm kiếm một quỹ đạo đầy đủ trong một thời gian dài. Một nửa quỹ đạo hoặc một phần ba quỹ đạo sẽ cho chúng ta biết điều gì đó đang diễn ra ở đó. Nhưng đối với một hành tinh ở khoảng cách sao Mộc, một nửa quỹ đạo vẫn còn sáu năm. Winget nói thêm rằng đối với phương pháp này, có thể phát hiện Sao Mộc tại Sao Thiên Vương? khoảng cách dễ dàng hơn, nhưng mất nhiều thời gian hơn.
Đối với việc tìm kiếm hành tinh PWD, Nather đã nghĩ ra một thiết bị mới chuyên dụng cho Kính viễn vọng Otto Struve 2.1 mét của Đài thiên văn McDonald. Ông và Mukadam đã thiết kế và chế tạo nhạc cụ, được gọi là Argos, để đo lượng ánh sáng đến từ các ngôi sao mục tiêu. Cụ thể, Argos là máy quang kế CCD CCD? một bộ đếm photon sử dụng một thiết bị ghép điện tích để ghi lại hình ảnh. Nằm ở trọng tâm chính của Kính thiên văn Struve, Argos không có quang học nào ngoài gương chính dài 2,1 mét của kính viễn vọng. Các bản sao của Argos hiện đang được xây dựng tại các đài quan sát khác trên thế giới.
Mullally tiếp tục tìm kiếm các hành tinh xung quanh các sao lùn trắng với Argos trên Kính viễn vọng Struve. Anh ta có 22 ngôi sao mục tiêu, hầu hết được xác định thông qua Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan. Khi nhóm nghiên cứu tìm thấy các ứng cử viên hành tinh đầy triển vọng với Argos, họ sẽ theo dõi bằng cách sử dụng Kính thiên văn Eberly (HET) dài 9,2 mét tại Đài thiên văn McDonald.
Nếu chúng ta tìm thấy các hành tinh lớn quay quanh ở khoảng cách lớn, thì đó là manh mối tốt cho thấy có thể có các hành tinh nhỏ hơn ở gần hơn. Trong trường hợp đó, những gì bạn làm là đập mạnh vào mục tiêu đó bằng kính viễn vọng lớn nhất mà bạn có quyền truy cập, ông Wing Winget nói . HET sẽ cho phép định thời chính xác hơn các xung của PWD và do đó có thể xác định chính xác các hành tinh nhỏ hơn.
Tìm kiếm này sẽ có thể nghiên cứu các loại sao không thể nghiên cứu bằng phương pháp quang phổ doppler? phương pháp tìm kiếm hành tinh thành công nhất cho đến nay? Cánh nói. Do sự bình dị trong cấu tạo của các ngôi sao giống như Mặt trời, phương pháp quang phổ doppler không nhạy lắm trong việc tìm kiếm các hành tinh xung quanh các ngôi sao lớn gấp đôi Mặt trời. Khoảng một nửa số ngôi sao trong nghiên cứu của Winget sẽ là những ngôi sao lùn trắng ban đầu là những loại sao này. Vì lý do này, nghiên cứu PWD tại McDonald có thể là công cụ trinh sát và đánh giá các mục tiêu và quan sát các chiến lược cho các sứ mệnh không gian của NASA được lên kế hoạch trong hai thập kỷ tới, cụ thể là Nhiệm vụ Giao thoa không gian, Hành tinh tìm kiếm trên mặt đất và tàu vũ trụ Kepler.
Nghiên cứu này được tài trợ bởi một khoản tài trợ của NASA, cũng như một khoản tài trợ Dự án nghiên cứu nâng cao từ bang Texas. Thông qua tài trợ từ Cơ quan Giáo dục Đại học Texas, hai giáo viên trung học (Donna Sl tàn của trường trung học Stony Point ở Round Rock, Texas và Chris Cotter của trường trung học Lanier ở Austin) đã trực tiếp tham gia vào nghiên cứu này. Các kế hoạch hiện đang được tiến hành để mở rộng sự tham gia này đến các giáo viên khác và các sinh viên trong lớp học của họ bằng cách đưa khoa học, các nhà khoa học và Đài quan sát trực tiếp vào lớp học bằng Internet. Cotter và các đồng nghiệp tại trường trung học Lanier có liên quan với Mullally trong việc thử nghiệm khái niệm này.
Nguồn gốc: Phát hành tin tức quan sát McDonald
