Jak závod roste, aby našel planety podobné Zemi kolem jiných hvězd, jsou lasery schůdnou možností.
Podle vědců z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku v Cambridge, Massachusetts, kteří vytvořili „astro-hřeben“, druh kalibračního nástroje založeného na vlnových délkách světla, aby zachytil drobné odchylky pohybu hvězdy způsobené oběžnou dráhou planety.
Ve většině případů nelze extrasolární planety vidět přímo - záře blízké hvězdy je příliš velká - ale jejich vliv lze rozeznat pomocí spektroskopie, která analyzuje energetické spektrum světla přicházejícího z hvězdy. Spektroskopie nejen odhaluje identitu atomů ve hvězdě (každý prvek emituje světlo při určité charakteristické frekvenci), ale také může vědcům říci, jak rychle se hvězda pohybuje směrem k Zemi nebo k Zemi, se svolením Dopplerova efektu, ke kterému dochází kdykoli zdroj vln je sám v pohybu. Zaznamenáním změny frekvence vln přicházejících z objektu nebo odskakujících z předmětu mohou vědci odvodit rychlost objektu.
Přestože by planeta mohla vážit milionkrát méně než hvězda, bude díky gravitační interakci mezi hvězdou a planetou trhnuta kolem nepatrného množství. Tento trhavý pohyb způsobuje, že se hvězda pohybuje mírně směrem k Zemi nebo od ní způsobem, který závisí na hmotnosti planety a její blízkosti ke hvězdě. Čím lepší bude spektroskopie použitá v tomto celém procesu, tím lepší bude identifikace planety na prvním místě a tím lepší bude určení planetárních vlastností.
Právě teď mohou standardní spektroskopické techniky stanovit pohyb hvězd s přesností na několik metrů za sekundu. V testech jsou Harvardští vědci nyní schopni vypočítat posuny hvězdné rychlosti menší než 1 m (3,28 stop) za sekundu, což jim umožní přesněji určit polohu planety.
Smithsonianský výzkumník David Phillips říká, že on a jeho kolegové očekávají, že dosáhnou ještě vyššího rozlišení rychlosti, které by při použití na činnosti velkých dalekohledů, které jsou v současné době ve výstavbě, otevřelo nové možnosti v astronomii a astro fyzice, včetně jednodušší detekce více planet podobných Zemi. .
S tímto novým přístupem dosáhnou astronomové Harvardu svého velkého zlepšení pomocí kmitočtového hřebenu jako základu pro astro-hřeben. Speciální laserový systém se používá k vyzařování světla ne z jediné energie, ale ze série energií (nebo frekvencí), rovnoměrně rozmístěných v širokém rozmezí hodnot. Spiknutí těchto úzce ohraničených energetických složek by vypadalo jako zuby hřebenu, proto název hřeben frekvence. Energie těchto hřebenových laserových pulzů je známa tak dobře, že je lze použít ke kalibraci energie světla přicházejícího ze vzdálené hvězdy. Ve skutečnosti přístup založený na frekvenčním hřebenu ostří spektroskopický proces. Výsledný astro-hřeben by měl umožnit další rozšíření extrasolární planetární detekce.
Metoda astro-comb byla vyzkoušena na středně velkém dalekohledu v Arizoně a brzy bude nainstalována na mnohem větším dalekohledu William Herschel, který sídlí na vrcholku hory na Kanárských ostrovech.
Předběžné výsledky nové techniky byly zveřejněny ve vydání 3. Dubna 2008 Příroda. Skupina Harvard představí nejnovější poznatky na konferenci o laserech a optické optice / mezinárodní kvantové elektronice v roce 2009, která se bude konat od 31. května do 5. června v Baltimoru.
Zdroj: Eurekalert
