Hva må til for direkte observasjon av jordlignende exoplaneter?

[Splitter]

Dette er E-ELT (European Extremely Large Telescope). Det er planlagt ferdig i 2018, og med en diameter på 42 meter, er det et gigantisk steg fra dagens største teleskoper på rundt 10 meter. Det vil kunne observere exoplaneter på størrelse med Jupiter, men ikke små planeter som Jorden. Hvis ikke engang et teleskop på 42 meter er nok, hva må da egentlig til for at vi skal få se det første bildet av en jordlignende exoplanet?

 

Edit:

I videoen nedenfor, blir det nevnt at ESO leter etter mulige steder for plassering av E-ELT. Dette er nå senere bestemt til å bli på fjellet Cerro Armazones som ligger i Atacamaørkenen i Chile, noe som er ca. 20 kilometer fra tilholdstedet for VLT (Very Large Telescope).

 

 

http://www.youtube.com/watch?v=IZEC1XTFA28

Endret 22. februar 2011 av Splitter

[SeaLion]

ESA har allerede VLT (Very Large Telecope), som er åtte optisk sammenkoblede optiske teleskop. Bildene fra dem forsinkes ørlite innbyrdes slik at resultatsignalene kommer i fase, uansett i hvilken himmelretning teleskopene rettes. Dessuten måler de eventuelle forstyrrelser i atmosfæren med laserstråler og justerer speilene slik at bildet alltid blir klart, nesten som om de ikke stod nede på bakken (på toppen av Andesfjellene i Chile), men befant seg ute i verdensrommet. Det første av disse 4 store (8,2 m) og 4 små teleskopene (1,8 m), Antu ble satt i drift 1. april 1999.

http://www.eso.org/public/teles-instr/vlt.html

 

VLT har en såpass god oppløsning at den kunne skilt ut de to hovedlyktene på en bil som befant seg på månen. Men i forhold til en jordlignende eksoplanet er selvsagt selv denne ekstremt gode oppløsningen for lite. Så det er nok erfaringene fra VLT som nå brukes som erfaringsunderlag for å bygge E-ELT.

http://www.eso.org/public/teles-instr/e-elt.html

Endret 22. februar 2011 av SeaLion

[Splitter]

Synes denne tråden fortjener å bli gjenopplivet. En god del endringer har skjedd i planene siden denne tråden ble laget. Dessverre for oss som er interesserte i astronomi er E-ELT prosjektet både nedskalert og utsatt. Primærspeilet er nå blitt nedskalert fra 42 til 39 meter, og teleskopet er ikke forventet å stå ferdig før 2023.

Noe langt mer postivt, er derimot at SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) skal installeres på VLT neste år. Noe som kan føre til at vi får øye på Jupiter-liknende planeter rundt de nærmeste stjernene. Med liknende teknologi installert på E-ELT vil også jordliknende planeter være innen rekkevidde av hva vi kan se.

[SeaLion]

Spanande!

[-trygve]

Den største utfordringen med å observere jordlignende exoplaneter direkte er faktisk ikke oppløsningen¹, men at lysstyrken til stjernen er så mye større enn lysstyrken til planeten. James Webb-teleskopet burde være et skritt i riktig retning siden det først og fremst skal observere i infrarødt (som er nærmere planetens frekvenstopp og bort fra stjernens frekvenstopp), men om det er godt nok vet jeg ikke.

 

¹Dette gjelder for observasjon av planeten, ikke for å oppløse detaljer på overflaten. Hvis man krever å kunne se andre detaljer enn lysspekteret kreves langt større oppløsning så da er nok IR interferometri med stor separasjon av teleskopene nødvendig. Foreløpig er dette ikke teknologisk mulig, men jeg ser ingen fundamentale begrensninger som skulle hindre oss i å komme dit en gang.

[Splitter]

JWST er helt klart et spennende prosjekt. Dette teleskopet blir kanskje vår første sjanse til å analysere atmosfæren til en jordliknende exoplanet.

Rombaserte teleskoper som JWST har jo også en kjempefordel med at de slipper problemet med atmsofæren som blokkerer og forvrenger lys. På den negative siden derimot så blir selvfølgelig denne typen teleskoper langt mer begrenset når det gjelder størrelse. Dessuten er det liten eller ingen sjanse til å reparere eventuelle feil etter at det er skutt opp. Det optimale ville kanskje være å bygge et gigantisk teleskop på månen. Med praktisk talt ingen atmosfære og ganske lav gravitasjon, skulle en tro at månen var et perfekt sted for astronomiske instrumenter. Dessverre er nok noe slikt minst 50 år unna.

[Flin]

Synes denne tråden fortjener å bli gjenopplivet. En god del endringer har skjedd i planene siden denne tråden ble laget. Dessverre for oss som er interesserte i astronomi er E-ELT prosjektet både nedskalert og utsatt. Primærspeilet er nå blitt nedskalert fra 42 til 39 meter, og teleskopet er ikke forventet å stå ferdig før 2023.

 

Kan se ut som 2023 er litt for optimistisk. Det siste jeg hørte, fra folk som jobber hos ESO, så er 202X det beste estimatet de har. 2023 er nok et mål, men det er også muligheter for at blir enda mer forsinkelser. Husker ikke helt hvor problemet lå, men slike ting er veldig kompliserte og tar tid.

 

Nå skal det sies at de planlegger å oppgradere det teleskop oppsett de har. De skal koble det sammen og på den måten oppnår de høyere oppløsning. Dog er det ikke uten problemer.

 

Det er rett som trygve sier: Det er veldig vanskelig å observere disse planetene direkte. Heldigvis finnes det en bedre måte å gjøre det på. Hvis man måler hvor mye lys man mottar fra en stjerne vil man se en reduksjon i styrke når en planet passerer stjernen. Som vist på dette bildet:

 

 

Hvor stor denne effekten er avhenger selvfølgelig av størrelsen til planetene, så mindre planeter er vanskeligere å se.