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凯克干涉仪揭示了像太阳一样的星星并不都是那种多尘
发布日期:2018-05-16

使用凯克干涉仪,新的研究表明,成熟的,像太阳一样的恒星似乎并不是那么多尘土飞扬。这对未来的太空任务来说是个好消息,因为他们希望能够详细拍摄像地球这样的行星,并寻找可能的生命迹象。 /

行星猎人最近收到了一些好消息。一项新的研究得出的结论是,平均而言,像太阳一样的恒星并不全是尘土飞扬。更少的灰尘意味着未来可以捕捉明星行星的清晰图像。

这些结果来自于2008年至2011年使用Keck干涉仪进行的近50颗恒星的测量,这是美国宇航局的一项重要科学项目,它结合了夏威夷Mauna Kea上方的W. K. Keck天文台望远镜的能力。

美国宇航局喷气推进实验室,加利福尼亚州帕萨迪纳市的Bertrand Mennesson解释说:“灰尘是一把双刃剑,将于12月8日在线发布。”一个行星的标志,但太多的灰尘可能阻碍我们的观点。“自十多年前成立以来,Mennesson一直参与Keck干涉仪项目,既是科学家又是光学仪器的领导者。

基于地面和空间的望远镜已经捕获到系外行星的图像 - 行星绕太阳以外的恒星旋转。这些早期的图像显示了巨大的行星在远离恒星发光的酷酷轨道上,代表着巨大的技术飞跃。星星的眩光可以压倒行星的光线,就像萤火虫在太阳中嗡嗡作响。因此,研究人员已经开发出复杂的仪器来阻止星光,从而让有关地球的信息能够通过。

下一个挑战是在恒星周围的“可居住”地带拍摄更小的行星,在恒星周围可能存在生命的“外星球” - 太阳系外的类地行星 - 可以居住。这样一个崇高的目标可能需要数十年的时间,但研究人员已经走上了实现这一目标的途径,开发新的乐器设计并分析星星周围的尘埃以更好地理解如何拍摄清晰的行星肖像。科学家们希望找出哪颗恒星尘埃最多,以及太阳类恒星可居住区域多尘。

凯克干涉仪是为了寻找这种尘埃而建立的,并最终帮助设计和挑选未来美国航空航天局的外部任务。像其他恒星周围的行星一样,恒星附近的尘埃也很难被发现。干涉测量是一种高分辨率成像技术,可用于阻挡恒星的光线,使附近的区域更容易观察。由一对10米Keck天文台望远镜分别采集的恒星精确位置处的光波合并并取消,称为零位处理。

美国宇航局加州理工学院外行星科学研究所的合作者Rafael Millan-Gabet说:“如果你不关闭恒星,你就会失明,看不到尘埃或行星,”他领导Keck干涉仪的科学操作系统。

在最新的研究中,对成熟的类似太阳的恒星进行了高精度分析,以便在他们的居住区中寻找温暖的室温尘埃。大约一半选择用于研究的恒星以前没有显示出在其外部环绕着冷尘的迹象。由于距离恒星较远,这种外部灰尘比内部温暖的灰尘更容易看到。在这第一批恒星中,没有一个被发现能够承载温暖的尘埃,使它们成为行星成像的良好目标,并且很好地表明其他相对无尘的恒星也在那里。

研究中的其他恒星已经知道有大量遥远的,寒冷的尘埃在绕行它们。在这组中,许多恒星被发现也有室温尘埃。这是第一次建立了冷暖尘埃之间的直接联系。换句话说,如果观测到一颗恒星有一个低温尘埃带,天文学家现在可以进行一个有根据的猜测,即其温暖的居住区也充满了灰尘,使其成为外星影像的一个不良目标。

“我们希望避免被灰尘掩埋的行星,”曼内森说。 “红外线中的尘埃发出光,并反射出可见光中的星光,这两者都可以超越地球的光。”

就像一个繁忙的建筑工地一样,建造行星的过程是混乱的。年轻的发展中的恒星系统被灰尘覆盖是很常见的。原始行星碰撞,散射灰尘。但最终,混乱和尘埃清除 - 除了一些年长的明星。为什么这些成熟的恒星在他们的居住区仍然充满着温暖的尘埃?

寒冷和温暖的灰尘带之间新发现的联系有助于回答这个问题。

该研究的合着者JPL的Geoff Bryden说:“外带以某种方式将材料送入内部温带。 “这种物质的运输可以通过灰尘顺利地向内流动来实现,或者可以有更大的彗星直接投射到内部系统中。”

美国宇航局大型双目望远镜干涉仪将在亚利桑那州格雷厄姆山进行更加敏感的测量,这将进一步改善这些星系中尘埃的测量结果,缩小其数量,起源和下落。通过这些早期的努力来筛选恒星周围的黑暗,天文学家正在沿着这条路走下一天,寻找类似于我们自己的行星。

凯克干涉仪于2012年完成了美国国家航空航天局的主要任务。它由美国国家航空航天局资助并由JPL管理。加州理工学院为NASA管理JPL。

W.K.凯克天文台拥有全球最大,科学生产力最高的望远镜。在夏威夷群岛莫纳克亚山峰顶附近的两个10米光学/红外望远镜配备了一套先进仪器,包括成像仪,多物体光谱仪,高分辨率光谱仪,积分场光谱仪和世界领先的激光指南星型自适应光学系统。

凯克天文台是一个私人501(c)3非营利组织,是加州理工学院,加州大学系统和美国国家航空航天局的科学合作伙伴。

发布: 在媒体 / 中

PDF研究副本:大型双目望远镜干涉仪的Exo-zodi建模

来源:惠特尼克拉文,喷气推进实验室

图片:NASA / JPL -Caltech


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