升級的行星探測儀器在最近的恒星系統(tǒng)中尋找類似地球的行星

安裝在智利超大型望遠鏡上的新建行星探測儀器開始對附近恒星Alpha Centauri A和B進行100小時觀測，旨在率先直接成像一個可居住的系外行星

突破觀察，全球天文計劃尋找附近恒星周圍類似地球的行星，以及歐洲南部天文臺(ESO)，歐洲最重要的政府間天文學(xué)組織，今天宣布在ESO的非常新建的行星探測儀器上發(fā)出“第一道光”大望遠鏡在阿塔卡馬沙漠，智利。

該儀器稱為NEAR(AlphaCen地區(qū)的近地球)，旨在尋找我們鄰近的恒星系統(tǒng)Alpha Centauri中的系外行星，它位于其兩個類太陽恒星的“可居住區(qū)”內(nèi)，水可能存在于液體中形成。它是在過去三年中開發(fā)的，與瑞典烏普薩拉大學(xué)，比利時列日大學(xué)，美國加州理工學(xué)院和德國慕尼黑的Kampf望遠鏡光學(xué)公司合作建造。

自5月23日以來，ESO的超大望遠鏡(VLT)天文學(xué)家一直在進行為期10天的觀測，以確定恒星系統(tǒng)中是否存在一個或多個行星。意見將于明天，即6月11日結(jié)束。系統(tǒng)中的行星(地球大小的兩倍或更大)可以通過升級的儀器檢測到。接近熱紅外范圍是重要的，因為它對應(yīng)于候選行星發(fā)出的熱量，因此使天文學(xué)家能夠確定行星的溫度是否允許液態(tài)水。

半人馬座阿爾法星是我們太陽系最接近的恒星系統(tǒng)，距離我們4.37光年(約25萬億英里)。它由兩顆類似太陽的恒星，半人馬座半人馬A和B，以及紅矮星Proxima Centauri組成。目前對半人馬座阿爾法星的行星系統(tǒng)的了解很少。2016年，一支使用ESO儀器的團隊發(fā)現(xiàn)了一顆類似地球的行星繞著Proxima Centauri運行。但半人馬座阿爾法A和B仍然是未知數(shù)量; 目前尚不清楚這種雙星系統(tǒng)對于類地行星有多穩(wěn)定，并且確定它們是否存在于這些附近恒星周圍的最有希望的方法是試圖觀察它們。

然而，成像這樣的行星是一項重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，因為反射它們的星光通常比直接來自它們的主星的光線數(shù)十億倍; 在數(shù)十英里外的一盞路燈上發(fā)現(xiàn)了一只飛蛾，它已經(jīng)比較了幾顆光年以下靠近恒星的小行星。為了解決這個問題，2016年Breakthrough Watch和ESO合作開發(fā)了一種名為熱紅外冠狀圖案的特殊儀器，旨在阻擋來自恒星的大部分光線，并優(yōu)化捕獲由溫暖表面發(fā)出的紅外光。一個軌道行星，而不是它反射的少量星光。正如在日全食期間可以看到靠近太陽的物體(通常被它的眩光隱藏)因此，日冕儀會產(chǎn)生一種目標恒星的人工日食，阻擋其光線，并允許探測到附近較暗的物體。這標志著觀察能力的顯著進步。

該儀式安裝在VLT的四個8米孔徑望遠鏡之一上，升級和修改現(xiàn)有儀器，稱為VISIR，以優(yōu)化其對可能適合居住的系外行星的紅外波長的靈敏度。因此，它將能夠搜索類似于地球的熱量特征，這些熱量特征從太陽吸收能量并在熱紅外波長范圍內(nèi)發(fā)射。NEAR以三種方式修改現(xiàn)有的VISIR儀器，結(jié)合了幾項尖端的天文工程成果。首先，它使儀器適應(yīng)冠狀突起，使其能夠大幅減少目標恒星的光線，從而揭示潛在的類地行星的特征。其次，它使用一種稱為自適應(yīng)光學(xué)的技術(shù)來對望遠鏡進行戰(zhàn)略性變形的次要鏡子，彌補了地球大氣層產(chǎn)生的模糊。第三，它采用新穎的斬波策略，也可以降低噪音，并且可能允許儀器在目標恒星之間快速切換 - 最快每100毫秒 - 最大化可用的望遠鏡時間。

突破計劃執(zhí)行主任Pete Worden說：“我們很高興與ESO合作設(shè)計，建造，安裝和使用這種創(chuàng)新的新儀器。如果Alpha Centauri A和B周圍有類似地球的行星，這對我們星球上的每個人來說都是一個巨大的新聞。“

ESO項目經(jīng)理Robin Arsenault評論道：“ESO很高興將其專業(yè)知識，現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施以及在超大型望遠鏡上觀察時間帶到NEAR項目。”

“這是一個寶貴的機會，因為除了自己的科學(xué)目標之外，NEAR實驗也是即將到來的極大望遠鏡未來行星狩獵儀器的探路者，”ESAR的NEAR首席科學(xué)家Markus Kasper說。

“NEAR是第一個也是(目前)唯一可以直接成像可居住的系外行星的項目。它標志著一個重要的里程碑。手指交叉 - 我們希望一個可居住的大行星圍繞Alpha Cen A或B軌道運行”Olivier Guyon評論道，他是首席科學(xué)家。突破觀察。

“人類是天生的探險家，”突破計劃的創(chuàng)始人尤里米爾納說，“現(xiàn)在是時候我們發(fā)現(xiàn)了下一個山谷之外的東西。這臺望遠鏡將讓我們凝視。”