НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Научные Статьи
Космические исследования
Планеты других звездных систем

    Человечество всегда интересовалось, есть ли где-нибудь миры, похожие на нашу планету, и есть ли на них цивилизации? Однако обнаружение планет у далеких звезд не является простой задачей: яркий свет звезды не позволяет «разглядеть» объекты, вращающиеся вокруг нее. Поэтому учеными были разработаны (и продолжают разрабатываться) косвенные методы нахождения планет, такие как изучение их гравитационного влияния на звезду, небольших изменений яркости, или, например, интерферометрические методы, позволяющие значительно подавить свет звезды. Общая же тенденция такова, что постепенно масса обнаруживаемых планет снижается и приближается к земной, которая считается наиболее подходящей для возникновения жизни. Вместе с этим возрастают и шансы на обнаружение каких-либо внеземных цивилизаций.

Новости по теме:

NASA совершило прорыв в технологии обнаружения планет. (2 октября 2005)

    Одиноки ли мы во Вселенной? Есть ли такие же, как Земля, планеты вокруг других звезд, которые могут содержать жизнь? Благодаря последнему технологическому прорыву в ключевом проекте NASA по обнаружению планет, теперь станет возможно получить ответы на эти вопросы. Инженеры обсерватории Кек на Гаваях (Hawaii's Keck Observatory), Мауна Киа, смогли подавить свет трех звезд, включая Вегу, в 100 раз. Это позволит наблюдать тусклые пылевые диски вокруг звезд, где могут формироваться планеты. При обычных наблюдениях диски незаметны на фоне яркого света звезды.
    Ученые достигли такого успеха при помощи интерферометра, который связал два 10-метровых телескопа обсерватории. Для блокирования света звезд использовался инструмент «нуллер» («обнулитель»). Данная установка поможет ученым выбрать цели наблюдений для программы NASA по поиску планет. Успех данных будущих программ определяется возможностью находить похожие на Землю планеты в пылевых дисках вокруг звезд.
    «Мы показали, что наш интерферометр может блокировать свет звезд, что позволит исследовать облака пыли вокруг них», – говорит Джеймс Фансон (James Fanson), руководитель проекта. Обзор звезд начнется в конце 2006 года, когда исследовательская группа повысит уровень чувствительности «нуллера». Собирая информацию из всех миссий NASA по поиску планет, станет возможным составить полную картину планет: насколько они велики, достаточно ли тепло на них для образования жизни, и есть ли в их атмосфере и на поверхности химические признаки текущей жизни.
    Уже сейчас ученые по всему миру обнаружили 150 планет, вращающихся вокруг других звезд. Большинство являются гигантами, как Юпитер; нет ни одной планеты, сравнимой с Землей. Считается, что наибольшие шансы по существованию жизни имеют планеты, похожие по условиям существования на Землю.
    Дополнительная информация по программе NASA поиска планет, включая и интерферометр Кек, доступна на сайте http://planetquest.jpl.nasa.gov .

Формирование планет у коричневых карликов. (27 октября 2005)

    По-видимому, процесс формирования звезд является более распространенным во Вселенной, чем это считалось ранее. Коричневые карлики, как и более массивные нормальные звезды, формируются при сжатии облаков межзвездного газа и пыли. Когда это происходит, образуется центральная плотная область внутри вращающегося газопылевого диска, которая излучает в инфракрасном диапазоне. Сжатие этой области заканчивается, когда возрастающие давление, температура и плотность в ней приводят к началу термоядерных реакций. Таким образом формируется звезда. Но если масса области слишком мала для того, чтобы начались термоядерные реакции, то образуется коричневый карлик. Он не имеет дополнительного источника энергии, а потому медленно излучает энергию, накопленную при гравитационном сжатии.
    Группа астрономов изучила шесть молодых звезд – коричневых карликов в созвездии Хамелеона. Все объекты имеют возраст от одного до трех миллионов лет, а массы – от 40 до 70 масс Юпитера. Астрономы использовали телескоп «Спитцер» для записи спектра инфракрасного излучения, из которого они получили информацию о размере излучаемых частиц и их составе. Обработка данных показала, что в пяти случаях из шести пылевые частицы слипались с образованием глыб из оливина. Уже известно, что диски вокруг молодых нормальных звезд также содержат этот материал. Кроме того, он обнаружен и в кометах, сохранившись с тех времен, когда формировалась наша собственная планетарная система. Схожесть процессов говорит о том, что вокруг коричневых карликов образуются планеты.
    Даниел Апаи (Daniel Apai), который выполнял исследование на Стевардской обсерватории (Steward Observatory in Tuscon, Arizona), говорит: «Используя Спитцер, мы смогли обнаружить формирование звезд при всех возможных условиях. Наши наблюдения показывают, что для начала формирования нужно меньше ограничений, чем предполагалось ранее». Кис Дюлемонд (Kees Dullemond) из института Макса Планка (Max Planck Instiute for Astronomy) утверждает, что «подобный результат важен потому, что он сужает круг теорий по формированию звезд, и потому дает более глубокое понимание происходящих процессов».

Астероидное кольцо вокруг звезды – итог формирования планет. (16 декабря 2005)

    Астрономы обнаружили вращающееся облако осколков вокруг звезды, похожей на Солнце. Здесь могли образовываться планеты земного типа в процессе, проливающем свет на рождение нашей собственной солнечной системы. Под планетами земного типа подразумеваются планеты с твердой поверхностью, в противоположность газовым планетам. Оказалось, что исследуемая звезда, находящаяся на расстоянии 137 световых лет от нас, содержит пояс астероидов – обломки разрушенных планет. Ученые оценили, что возраст звезды около 30 млн. лет, то есть того же периода, когда у Солнца только что образовались планеты земной группы. «Эта звездная система принадлежит к очень редкому классу объектов. Она показывает нам, как могла бы выглядеть наша собственная Солнечная система», - комментирует Дин Хинс (Dean Hines), руководитель исследования из Института космической науки (Space Science Institute).
    Ранее в этом году, другая группа исследователей, также применив космический телескоп Спитцер (Spitzer), сообщила об открытии пояса астероидов вокруг другой звезды, возрастом 2 млрд. лет и на расстоянии 35 световых лет.

«Лазерные звезды» в технологии адаптивной оптики для астрономических наблюдений. (28 декабря 2005)

    Новая технология улучшения изображений, получаемых с помощью наземных астрономических инструментов, уже позволила не только кардинально улучшить их качество, но и сделать важные открытия, которые могут иметь серьезные последствия для современной науки и техники. Технология адаптивной оптики позволяет компенсировать атмосферные помехи и существенно улучшить качество изображений, получаемых астрономическими инструментами. Тем не менее, она имеет существенные ограничения, связанные с тем, что для наблюдений необходимо наличие в поле зрения звезды точечного объекта, позволяющего непрерывно контролировать и компенсировать атмосферные искажения.
    Новая методика адаптивной оптики с использованием лазерной звезды гидирования (Laser Guide Star Adaptive Optics, LGS-AO), в которой используется искусственно создаваемая лазером звезда, позволила улучшить качество изображений в четыре-пять раз по сравнению с адаптивной оптикой на базе естественных звезд, доведя его практически до теоретически возможного дифракционного предела. Одновременно астрономам удалось значительно повысить поле зрения. Использование новой системы на 10-метровом телескопе обсерватории Кек на Гавайях для наблюдений центра Галактики дало возможность получить гораздо более детальные и информативные, чем было возможно прежде, даже с использованием «классических» адаптивных систем, изображения района созвездия Стрельца, в котором расположен центр Галактики. В основе технологии LGS-AO - использование свойств слоя атомов натрия толщиной 5–10 км, расположенного на высоте около 90 км над поверхностью Земли. При их насыщении лазером с соответствующей длиной волны они начинают излучать свет - в нужной точке на небесной сфере зажигается «звезда», позволяющая корректировать атмосферные помехи. При мощности лазера 10–14 Вт яркость искусственной звезды гидирования составляет 9,5–11 звездных величин.
    Изображения центра Галактики были получены на 10-метровом телескопе обсерватории Кек в июле 2004 года с помощью искусственной звезды, создаваемой при помощи импульсного твердотельного лазера мощностью 14 Вт, настроенного на длину волны 589 нм, соответствующей энергии перехода между уровнями Na. Яркость искусственной звезды соответствовала 11,4 звездной величины и в ходе экспозиции менялась не больше, чем на 5%. Поле зрения составило размер 76х76 угловых секунд - при использовании обычной адаптивной оптики поле зрения не превышает обычно 13,5 угловых секунд. «Все стало намного яснее, - сказала Андреа Гез (Andrea Ghez), профессор физики и астрономии Калифорнийского университета (UCLA). - Лазер позволил нам «улучшить зрение» телескопа. Это огромный шаг вперед, который поможет нам лучше понять физику черных дыр и особенности среды, их окружающей. Это подобно тому, как лазерная хирургия улучшает зрение, и произведет революцию в методах астрономических наблюдений».
    Ученым удалось непосредственно, а не по косвенным данным, оценить расстояние до центра нашей Галактики. Для этого использовались как изображения региона, полученные с помощью системы адаптивной оптики, так и данные о движениях звезд в этой области. Вывод о наличии в центре Галактики сверхмассивной (3,6 млн. масс Солнца) черной дыры был сделан ранее на основе анализа движения звезд в ее окрестностях. Новые наблюдения позволили выделить слабые спектральные линии поглощения и показать, что на чрезвычайно малом - менее 2 тыс. астрономических единиц - расстоянии от центральной черной дыры расположена молодая (возраст менее 10 млн. лет) звезда класса ОВ. Согласно современным представлениям, ее там просто не может быть. Аналогичная «гирлянда» из звезд была обнаружена вблизи центра галактики Андромеды. Очевидно, новые открытия, наряду с другими, приведут к существенному пересмотру наших представлений о природе мироздания.
    Возможности систем адаптивной оптики позволяют уже сейчас довести качество изображений, получаемых c помощью земных астрономических инструментов, до уровня, позволяющего им конкурировать с космическими телескопами.

Образование планет в сложных звездных системах. (17 января 2006)

    Обнаружение планет в двойных звездных системах оказалось неожиданностью, так как считалось, что присутствие второй или даже третьей звезды мешает образованию планет. Но к настоящему моменту уже обнаружено 30 подобных экзопланет (планет у других звезд), существующих в двойных и тройных звездных системах. Более того, некоторые из зарегистрированных планет находятся в таких системах, где звезды-«компаньоны» крайне близки друг с другу – расстояние между ними составляет всего десятки астрономических единиц (астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца) или даже меньше. На проходящей на этой неделе в Вашингтоне встрече Американского астрономического общества (American Astronomical Society) Алан Босс (Alan Boss), астроном из Института Карнеги (Carnegie Institution of Washington), рассказывал, что в действительности вторая звезда вместо нарушения процесса планетообразования вокруг первой из звезды улучшает его. Он объяснял это тем, что сложная картина гравитационных полей в таких системах может в некоторых случаях приводить к более быстрому формированию плотных спиральных рукавов, из которых впоследствии и получаются планеты.
    В настоящее время ученые оценивают, что около двух третей всех звезд участвуют в сложных звездных системах. Таким образом, согласно новой теории число целей для поиска экзопланет значительно увеличивается.


Новая методика помогла открыть экзопланету, похожую на Землю. (27 января 2006)

    С помощью новой технологии по обнаружению планет ученые нашли планету, максимально похожую на Землю и обращающуюся вокруг другой звезды. «Это очень важное достижение в поиске ответа на вопрос, одиноки ли мы во Вселенной», - говорит Майкл Тернер (Michael Turner) из Национального научного общества (National Science Foundation). Соответствующая статья была опубликована в журнале Nature. «Группа открыла планету с максимально близкими к земным параметрами. – добавляет он. – Но более важным здесь является сама демонстрация новой методики по обнаружению живых миров». Так, в последнее десятилетие астрономы нашли более 160 экзопланет, однако большая их часть оказалась газовыми гигантами наподобие Юпитера, непригодными для какой-либо жизни. Однако теперь ученые обнаружили холодную планету примерно в 5.5 раз тяжелее Земли (что не мешает считать ее похожей на нашу планету), которая находится на расстоянии в 20 тыс. световых лет от нас в созвездии Стрельца.
    Для нахождения этой планеты - OGLE-2005-BLG-390Lb – астрономы применили методику гравитационного микролинзирования. При этом используется сеть телескопов, следящих за изменениями света от далекой звезды. Когда между исследуемой звездой и наблюдателем проходит другая звезда, ее гравитационное поле служит своеобразной линзой, усиливающей свет. Если же вокруг исследуемой звезды вращается планета, то в усиленном свете можно обнаружить ее присутствие. Открытие было сделано 11 июля 2005 года с применением группы телескопов, объединенных в проект OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment, эксперимент по оптическому гравитационному линзированию). 10 августа данные были проверены на двух других группах телескопов – PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork) и Robonet – которые подтвердили наличие неизвестной ранее планеты.
    Как правило, для обнаружения планет астрономы используют малые смещения звезд, вызванные обращающимися вокруг них «невидимыми» планетами. Однако такая методика успешно работает лишь для тяжелых планет наподобие Юпитера и крайне редко – для планет земной группы. В то же время, микролинзирование может применяться для нахождения планет, похожих на нашу.
лобовое стекло daewoo lanos
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru