מאז קפלר טלסקופ החלל החל לגלות אלפי exoplanets בגלקסיה שלנו, אסטרונומים חיכו בשקיקה ליום בו נפרסות משימות הדור הבא. אלה כוללים את הצפוי טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שאמורה להתפנות לחלל בשנת 2019, אך גם את המצפים הרבים המבוססים על הקרקע שנבנים כעת.
אחד מהם הוא פרויקט ה- Exoplanets in Transits ו- Atmospheres (ExTrA) שלהם, שהוא התוספת האחרונה למצפה הכוכבים של להקת סילה בצ'ילה. באמצעות שיטת הטרנזיט, מתקן זה יסתמך על שלושה טלסקופים של 60 סנטימטרים (23.6 אינץ ') כדי לחפש exoplanets בגודל כדור הארץ סביב כוכבי M (גמד אדום) בגלקסיית שביל החלב. השבוע החל המתקן באיסוף האור הראשון שלו.
שיטת הטרנזיט (aka. Transit Photometry) מורכבת מכוכבי מעקב אחר מטבלים תקופתיים בבהירות. מטבלים אלו נגרמים כתוצאה מכוכבי לכת העוברים מול הכוכב (המכונה גם מעבר) ביחס לצופה. בעבר איתור כוכבי לכת סביב כוכבים מסוג M בשיטה זו מאתגר מאז שהגמדים האדומים הם מעמד הכוכבים הקטן והעמום ביותר ביקום הידוע ופולטים את מרבית אורם בלהקה הכמעט אינפרה-אדום.
עם זאת, כוכבים אלה הוכיחו גם את עצמם כמצב אוצרות בכל מה שקשור לאקסופלאנטים סלעיים דמויי אדמה. בשנים האחרונות התגלו כוכבי לכת סוערים סביב כוכב כמו פרוקסימה סנטאורי ורוס 128, בעוד שב- TRAPPIST-1 הייתה מערכת של שבעה כוכבי לכת סלעיים. בנוסף, היו מחקרים שהצביעו על כך שכוכבי לכת סלעיים פוטנציאליים למגורים יכולים להיות נפוצים מאוד סביב כוכבי ננס אדומים.
בניגוד למתקנים אחרים, פרויקט ExTrA מתאים היטב לביצוע סקרים לכוכבי לכת סביב גמדים אדומים בגלל מיקומו בפאתי מדבר אטקמה בצ'ילה. כפי שהסביר חאבייר בונפילס, חוקר הראשי של הפרויקט:
“לה סילה נבחרה כבית הטלסקופים בגלל התנאים האטמוספריים המצוינים של האתר. סוג האור שאנו צופים - כמעט אינפרא אדום - נספג בקלות רבה על ידי האטמוספרה של כדור הארץ, ולכן דרשנו את התנאים הכי יבשים ואפלים ביותר. La Silla הוא התאמה מושלמת למפרט שלנו.”
בנוסף, מתקן ExTrA יסתמך על גישה חדשה הכוללת שילוב של פוטומטריה אופטית עם מידע ספקטרוסקופי. זה מורכב משלושת הטלסקופים שלו אוספים אור מכוכב מטרה וארבעה כוכבי לוויה לשם השוואה. לאחר מכן אור זה מוזר דרך סיבים אופטיים לספקטרוגרף מרובה עצמים על מנת לנתח אותו באורכי גל רבים ושונים.
גישה זו מגדילה את רמת הדיוק השגה ועוזרת להפחית את ההשפעה המשבשת של האטמוספרה של כדור הארץ, כמו גם את פוטנציאל הטעויות שהוצגו על ידי מכשירים וגלאים. מעבר למטרה למצוא פשוט כוכבי לכת העוברים מול כוכבי הגמדים האדומים שלהם, הטלסקופים ExTrA ילמדו גם הם את כוכבי הלכת שהיא מוצאת בכדי לקבוע את קומפוזיציותיהם ואת אווירתם.
בקיצור, זה יעזור לקבוע אם כוכבי לכת אלה באמת יכולים להיות ראויים למגורים. כפי שהסביר חוסה-מנואל אלמנרה, חבר צוות ExTrA:
“בעזרת ExTrA אנו יכולים גם להתייחס לכמה שאלות מהותיות אודות כוכבי לכת בגלקסיה שלנו. אנו מקווים לחקור עד כמה שכוכבי הלכת הללו נפוצים, התנהגות מערכות רב-כוכב לכת וסוגי הסביבה המובילים להיווצרותם,”
הפוטנציאל לחפש כוכבי לכת חוץ-סולאריים סביב כוכבי ננס אדומים הוא הזדמנות אדירה לאסטרונומים. לא רק שהם הכוכב הנפוץ ביותר ביקום, המהווה 70% מהכוכבים בגלקסיה שלנו בלבד, הם גם בעלי חיים ארוכים מאוד. בעוד שכוכבים כמו השמש שלנו הם בעלי אורך חיים של כעשרה מיליארד שנים, הגמדים האדומים מסוגלים להישאר בשלב הרצף העיקרי שלהם עד 10 טריליון שנים.
מסיבות אלה יש מי שחושב שכוכבים מסוג M הם הטובים ביותר למצוא מציאת כוכבי לכת בטווח הרחוק. יחד עם זאת, ישנן שאלות לא פתורות אם כוכבי לכת שמקיפים כוכבי ננס אדומים יכולים להישאר ראויים למגורים לאורך זמן, בגלל השתנותם ונטייתם להתלקח. אך כאשר ExTrA וכלים אחרים מהדור הבא נכנסים לשירות, אסטרונומים עשויים להיות מסוגלים לתת מענה לשאלות הבוערות הללו.
כפי שבונפיל ניסח זאת בהתרגשות:
“עם הדור הבא של הטלסקופים, כמו הטלסקופ הגדול ביותר של ESO, אנו עשויים להיות מסוגלים לחקור את אטמוספריות ה exoplanets שנמצאו על ידי ExTra כדי לנסות להעריך את הכדאיות של העולמות הללו לתמוך בחיים כפי שאנו מכירים אותם. המחקר של exoplanets מביא את מה שהיה פעם מדע בדיוני לעולם עובדת המדע.”
ExTrA הוא פרויקט צרפתי במימון מועצת המחקר האירופית ו- Agence National de la Recherche הצרפתי, והטלסקופים שלו יופעלו מרחוק מגרנובל, צרפת. כמו כן, הקפידו ליהנות מהסרטון הזה של ה- ExTrA שיכנס לרשת, באדיבות ESOcast:
