Yeni kəşf yad planetləri görməyə imkan yaradır

Yerəbənzər planetlər axtarışında yeni ümidlər

Bəşəriyyət göy üzünə baxdığı gündən bəri kainatın ən böyük sualları ilə üzləşib. Son bir neçə yüz ildə elm təxəyyülümüzü qabaqlayaraq bu suallara cavab verməyə başlayıb. Biz ulduzların nə olduğunu, onların Günəşimizə bənzədiyini, lakin çox uzaqda yerləşdiyini bilirik. Əksəriyyətinin planetləri var və bəziləri Yer kürəsi ölçüsündədir. Bu planetlər Günəş sistemimizdəki planetlərlə eyni tərkibə malikdir və eyni təbii qanunlara tabedir.

Kainatda həyat varmı?

2025-ci ilin sonuna yaxınlaşırıq, lakin bu sual hələ də cavabsızdır. Kainatda təkmiyiz, yoxsa həyat nə qədər yayılıb? Orbitlərə göndərilən aparatlar, eniş modulları və ağıllı yadplanetlilərdən gələ biləcək siqnallar axtarılır. Kainatdakı həyatın əksər nümunələrini tapmaq üçün ekzoplanetləri birbaşa skan etmək və biosignature axtarmaq lazımdır. Bu, NASA-nın əsas məqsədlərindən biridir: Yaşayış Dünyaları Rəsədxanası. Bu rəsədxana Yerəbənzər planetləri birbaşa görüntüləməyə çalışır.

• Yer ölçüsündə planetlər;
• Yerə bənzər məsafələrdə;
• Günəşə bənzər ulduzların ətrafında.

Koronoqraf texnologiyası: Ulduz işığını bloklamaq

Bu məqsədə nail olmaq, koronoqraf texnologiyasının inkişafından asılıdır. 2025-ci ilin dekabrında elan edilən HIP 71618 B ulduz yoldaşının kəşfi bu sahədəki səylərimizi sınaqdan keçirmək üçün kritik bir şansdır. İlk "yadplanetli Yer"i tapmaq qabiliyyətimiz bu sınağın nəticəsindən asılıdır.

Günəş tutulması və koronoqraflar

Koronoqraf, sadə bir konsepsiyaya əsaslanan avadanlıqdır: tam Günəş tutulması. Günəş tutulması zamanı Ay, Yer kürəsindən baxdıqda Günəşin önündən keçir. Ay, Günəşin bütün diskini örtəcək qədər böyük görünməlidir. Bu zaman Günəşin işığı tamamilə bloklanır və Günəş tacı, ulduzlar və peyklər kimi əvvəllər görünməyən obyektlər görünür.

Koronoqraf isə Günəşin işığını deyil, uzaq ulduzun işığını bloklamaq üçün teleskopun önünə kiçik bir maneə (disk) yerləşdirir. Bu, ulduzun ətrafındakı zəif xüsusiyyətləri üzə çıxarır. XX əsrdə bir çox teleskop koronoqraflardan istifadə edib. Hubble Kosmik Teleskopunun buraxılışı ilə əsl inqilab baş verdi və inanılmaz xüsusiyyətlər: qalıq disklər, protoplanet diskləri və planetlər aşkarlandı.

Hubble və JWST teleskoplarının imkanları

Hubble-ın imkanları məhdud idi. O, yalnız ən parlaq xüsusiyyətləri, ən böyük bucaq ayırmalarını və ən yaxın ulduzları müşahidə edə bilirdi. Koronoqrafiyada kontrast anlayışı mühümdür. Kontrast, obyektin koronoqraf tərəfindən bloklanan parlaq obyektə nisbətən nə qədər zəif ola biləcəyini göstərir. Hubble-ın kontrastı 10^-3 səviyyəsində idi, yəni obyekt ulduzdan 0.1% parlaq olmalı idi.

JWST-nin yeni nəsil koronoqrafı böyük irəliləyiş əldə etdi. Onun kontrastı Hubble-dan təxminən 100 dəfə yaxşıdır (10^-5). Bu, daha dərin və zəif xüsusiyyətləri tapmağa imkan verdi. JWST protoplanet və qalıq disklərində halqalar, boşluqlar və zolaqlar kimi xüsusiyyətləri görə bildi. O, həmçinin sönük ulduzların ətrafında Yupiter və hətta Neptun ölçüsündə planetlər tapdı. Lakin JWST belə, Yer ölçüsündə planetləri Günəşə bənzər ulduzlardan Yerə bənzər məsafələrdə birbaşa görüntüləmək üçün kifayət deyildi. Planetlər ulduzlardan daha sönük və soyuqdur, buna görə də daha yaxşı kontrasta ehtiyac var (10^-10 və ya daha yaxşı).

Koronoqrafik kontrast problemi

Astronomlar üçün əsas problem, optik sistemlərdə işığın dalğa xassələri ilə bağlıdır. İşıq bir maneənin ətrafından keçərkən interferensiya və difraksiya baş verir. Bu, kölgənin mərkəzində parlaq bir nöqtənin yaranmasına səbəb olur. Bu effekt, sadə bir dairəvi disk ilə əldə edilə bilən maksimum koronoqrafik kontrastı məhdudlaşdırır (təxminən 10^-6).

Segmentli koronoqraf dizaynı

Lakin Yerə bənzər planetləri koronoqraf ilə aşkar etmək xəyalı hələ də mümkündür. "Sadə optik disk" konfiqurasiyasından daha yaxşı koronoqrafik texnologiyalar hazırlamaq lazımdır. Bu məqsədə nail olmaq üçün segmentli koronoqraf dizaynları tətbiq edilir. NASA-nın Nancy Grace Roman Kosmik Teleskopunun buraxılışına hazırlaşırıq.

Nancy Grace Roman Kosmik Teleskopu

Uzun illərdir astronomlar koronoqrafın imkanlarını yaxşılaşdırmağa çalışırlar. Əsas məqsəd, Yaşayış Dünyaları Rəsədxanası üçün nəzərdə tutulan növbəti əsas missiya çərçivəsində 10^-10 kontrast əldə etməkdir. Nancy Grace Roman teleskopundakı ən müasir koronoqraf bu istiqamətdə böyük bir addım olmalıdır: ən azı 10^-7, bəlkə də 10^-9 kontrasta nail olunacaq.

HIP 71618 B: Roman teleskopu üçün ideal hədəf

Roman teleskopunun faktiki performansını yoxlamaq üçün müvafiq bir hədəf lazımdır. Bu hədəf aşağıdakı parametrlərə cavab verməlidir:

• Əsas ulduz və ikinci dərəcəli obyekt arasındakı məsafə 0.15"-0.45" arasında olmalıdır.
• İkinci dərəcəli obyekt əsas obyektdən on milyonda bir (10^-7) qədər parlaq olmalıdır.
• Dalğa uzunluğu 600 nanometrdən az olmalıdır.

Yeni araşdırma göstərir ki, bütün bu parametrlərə cavab verən təbii bir astronomik sistem kəşf edilib! HIP 71618 B sistemi 33 Bootes ulduzudur (HIP 71618 kimi də tanınır), 188 işıq ili uzaqlıqda yerləşir. Ulduz Günəşdən böyükdür (2.25 Günəş kütləsi), daha parlaqdır (20 dəfə) və daha gəncdir (142 milyon il). Astrometriya məlumatları onun ulduz yoldaşı ola biləcəyini göstərir. Keck Rəsədxanasının və Subaru Koronoqrafik Ekstremal Adaptiv Optika (SCExAO) sisteminin məlumatları bu ikinci dərəcəli yoldaşın xüsusiyyətlərini üzə çıxardı.

HIP 71618 B-nin xüsusiyyətləri

HIP 71618 B aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• Qəhvəyi cırtdan (uğursuz ulduz);
• Əsas ulduzdan təxminən 0.3" məsafədə yerləşir;
• Elliptik orbitdədir (məsafə zamanla dəyişir);
• Yerüstü teleskoplarla infraqırmızı dalğa uzunluqlarında aşkar edilə bilir.

Görüntü məlumatları sistemə orbit yerləşdirməyə imkan verir. Nancy Grace Roman Kosmik Teleskopu koronoqrafik imkanlarını test etməyə hazır olduqda (2027-ci ilin ilk yarısı), sistem 0.25"-0.27" arasında ayrılacaq. Qəhvəyi cırtdanlar parlaq ulduzlardan daha soyuq və sönük olduğuna görə, infraqırmızıdan daha yaxşı kontrast tələb edirik.

Bu sistem Roman koronoqrafını test etmək üçün ideal bir obyektdir. O, koronoqrafik imkanlarımızın Yerə bənzər dünyaları görüntüləmək üçün doğru yolda olduğunu sübut edə bilər.

24 saat