أحدث وأقوى أداة تصوير للكواكب الخارجية في العالم ، جهاز Gemini Planet Imager (GPI) الذي تم تثبيته مؤخرًا على تلسكوب Gemini South الذي يبلغ ارتفاعه 8 أمتار ، التقط صورته الأولى بالأشعة تحت الحمراء للكوكب الخارجي: Beta Pictoris b ، التي تدور حول النجم Beta Pictoris ، ثاني أكثر النجوم سطوعًا في كوكبة Pictor الجنوبية. يبدو الكوكب واضحًا جدًا في الصورة أعلاه على شكل كتلة مشرقة من وحدات البكسل إلى أسفل يمين النجم في المنتصف (والتي يتم تغطيتها فعليًا بقرص معتم صغير لمنع الوهج). لكن مجموعة وحدات البكسل هذه بعيدة حقًا كوكب 63 سنة ضوئية وأكثر ضخامة عدة مرات - وكذلك أكبر بنسبة 60٪ - من المشتري!
وهذه ليست سوى البداية.
في حين تم اكتشاف العديد من الكواكب الخارجية وتأكيدها على مدار العقدين الماضيين باستخدام تقنيات مختلفة ، إلا أن القليل جدًا منها تم تصويره بشكل مباشر. من الصعب للغاية حل التوهج الخافت للضوء المنعكس للكوكب من خلال الوهج اللامع لنجمه - ولكن GPI تم تصميمه للقيام بذلك.
قال بروس ماكنتوش من مختبر لورانس ليفرمور الوطني ، الذي قاد: "معظم الكواكب التي نعرفها حتى الآن معروفة فقط بسبب الطرق غير المباشرة التي تخبرنا بوجود كوكب ، القليل عن مداره وكتلته ، ولكن ليس كثيرًا". الفريق الذي بنى الأداة. "مع GPI ، نقوم بتصوير الكواكب حول النجوم مباشرةً - الأمر أشبه بالقدرة على تشريح النظام والغوص فعلاً في مكياج وخصائص الغلاف الجوي للكوكب."
ولا تقوم GPI فقط بتصوير الكواكب الخارجية البعيدة بحجم كوكب المشتري ، صور لهم بسرعة.
قال ماكنتوش: "حتى هذه الصور الأولى للضوء الأول تكاد تكون أفضل بعشرة أضعاف من الجيل السابق من الآلات". "في دقيقة واحدة ، كنا نرى كواكب كانت تستغرق منا ساعة للكشف عنها."
على الرغم من حجمه الكبير ، فإن Beta Pictoris b هو كوكب صغير جدًا - يقدر أن عمره أقل من 10 مليون سنة (النجم نفسه يبلغ حوالي 12 مليونًا فقط). وجوده هو شهادة على قدرة الكواكب الكبيرة على التكون بسرعة وبسرعة حول النجوم المشكّلة حديثًا.
اقرأ المزيد: الكواكب الخارجية تؤكد أن عمالقة الغاز يمكن أن تتشكل بسرعة
"كانت رؤية كوكب قريب من نجم بعد دقيقة واحدة فقط ، أمرًا مثيرًا ، وقد رأينا ذلك في الأسبوع الأول فقط بعد وضع الأداة على المنظار!" أضاف فريدريك رانتاكيرو ، عالم العاملين في الجوزاء الذين يعملون على الآلة. "تخيل ما ستكون قادرة على القيام به بمجرد تعديل أدائها وضبطه بالكامل."
تم التقاط صور أخرى للضوء الأول من GPI للضوء المنتشر بواسطة حلقة غبار تحيط بالنجم الشاب HR4796A ، على بعد 237 سنة ضوئية:
تُظهر الصورة اليسرى الضوء الطبيعي ، بما في ذلك حلقة الغبار والضوء المتبقي من النجم المركزي المنتشر بسبب الاضطراب في الغلاف الجوي للأرض. تُظهر الصورة الصحيحة الضوء المستقطب فقط. ضوء النجوم المتبقي غير مستقطب وبالتالي تتم إزالته. الضوء من الحافة الخلفية للقرص (على يمين النجم) مستقطب بقوة لأنه ينعكس تجاه الأرض ، وبالتالي يبدو أكثر إشراقًا من الحافة الأمامية.
يُعتقد أن الحلقة العاكسة يمكن أن تكون من حزام من الكويكبات أو المذنبات التي تدور حول HR4796A ، وربما تكون على شكل (أو "راعية ، مثل حلقات زحل) بواسطة كواكب غير مرئية حتى الآن. سمحت القدرات المتقدمة لـ GPI بتصوير المحيط الكامل للحلقة.
يمكن لنجاح GPI في تصوير أنظمة معروفة سابقًا مثل Beta Pictoris و HR4796A أن يشير فقط إلى العديد من اكتشافات الكواكب الخارجية الأكثر إثارة في المستقبل.
تقول عالمة الفيزياء وخبيرة الكواكب الخارجية ، سارة سيغر ، من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "إن مجتمع الكواكب الخارجية برمته متحمس ل GPI للدخول في حقبة جديدة تمامًا من اكتشاف الكوكب". "كل تقنية للكشف عن الكواكب الخارجية لها أوجها. أولاً كانت تقنية السرعة الشعاعية (عمليات البحث عن الكواكب الأرضية هي التي بدأت المجال بأكمله). ثانياً ، كانت تقنية العبور (أي كيبلر). الآن ، حان دور تقنية "التصوير المباشر" لإيجاد كوكب موجات ".
سيبدأ فريق GPI هذا العام مسحًا واسع النطاق ، حيث يبحث في 600 نجم صغير لمعرفة الكواكب العملاقة التي يمكن أن تدور حولها.
"في يوم ما ، سيكون هناك أداة تشبه إلى حد كبير GPI ، على تلسكوب في الفضاء. وستظهر الصور والأطياف التي ستخرج من هذا الجهاز نقطة زرقاء صغيرة هي أرض أخرى ".
- بروس ماكنتوش ، قائد فريق GPI
تم تنفيذ الملاحظات المذكورة أعلاه في نوفمبر الماضي خلال "ظهور لا يخلو من المتاعب". يقع تلسكوب الجوزاء الجنوبي بالقرب من قمة سيرو باتشون في وسط تشيلي على ارتفاع 2722 متراً.
المصدر: بيان صحفي لمرصد الجوزاء
