Lehdistötiedote

SPHERE-eksoplaneettakameran ensimmäinen valo

Käänteentekevä uusi VLT-teleskoopin havaintolaite on asennettu

4. kesäkuuta 2014

SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch -havaintolaite) on asennettu ESOn VLT-teleskooppiin (Very Large Telescope) Paranalin observatoriolla Chilessä ja sillä on havaittu ensimmäinen valo. Tämä tehokas, uusi eksoplaneettojen löytämiseen ja tutkimiseen tarkoitettu laite käyttää useita kehittyneitä menetelmiä samanaikaisesti. Se tarjoaa dramaattisesti paremman suorituskyvyn kuin aikaisemmat havaintolaitteet ja on tuottanut vaikuttavia näkymiä läheisiä tähtiä kiertäviin tomukiekkoihin ja muihin kohteisiin ensimmäisten toimintapäiviensä aikana. SPHERE:n suunnitteli ja rakensi usean eurooppalaisen instituutin konsortio, jota johti ranskalainen Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble yhteistyössä ESOn kanssa. Sen odotetaan mullistavan eksoplaneettojen ja tähtiä ympäröivien kiekkojen yksityiskohtaisen tutkimuksen.

SPHERE läpäisi vastaanottotestit Euroopassa joulukuussa 2013 ja lähetettiin sitten Paranalille. Huolellinen uudelleenkokoaminen saatiin valmiiksi toukokuussa 2014 ja havaintolaite on nyt kiinnitettynä VLT:n yksikköteleskooppiin 3. SPHERE on viimeisin VLT-teleskoopin toisen sukupolven havaintolaitteista (ensimmäiset kolme olivat X-shooter, KMOS ja MUSE).

SPHERE yhdistää useita kehittyneitä menetelmiä saavuttaakseen parhaan milloinkaan havaitun kontrastin suorissa planeettahavainnoissa — paljon paremman kuin mitä oli mahdollista saavuttaa NACO:lla, joka otti kaikkien aikojen ensimmäisen suoran kuvan eksoplaneetasta. Saavuttaakseen vaikuttavan suorituskykynsä SPHERE vaati uusien teknologioiden varhaisen kehittämisen — erityisesti adaptiivisen optiikan, erityisilmaisimien ja koronografi-komponenttien osa-alueilla.

"SPHERE on hyvin monimutkainen havaintolaite. Kiitos useiden sen suunnitteluun, rakentamiseen ja asentamiseen osallistuneiden ihmisten kovan työn se on jo ylittänyt odotuksemme. Loistavaa!" sanoo Jean-Luc Beuzit, SPHERE:n päätutkija ranskalaisesta Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble -tutkimuslaitoksesta.

SPHERE:n päätavoite on löytää ja kuvailla läheisiä tähtiä kiertäviä jättimäisiä eksoplaneettoja kuvaamalla niitä suoraan [1]. Tämä on äärimmäisen haastava tehtävä sillä tällaiset planeetat ovat sekä hyvin lähellä emotähteään taivaalla että niitä hyvin paljon himmeämpiä. Jopa parhaissa olosuhteissa otetussa normaalissa kuvassa tähden valo peittoaa täydellisesti planeetan himmeän hohteen. SPHERE:n koko suunnittelu on siten keskittynyt saavuttamaan parhaan mahdollisen kontrastin häikäisevän tähden ympärillä olevassa pikkuruisessa taivaan alueessa.

Ensimmäinen kolmesta uudesta SPHERE:n käyttämästä menetelmästä on äärimmäinen adaptiivinen optiikka Maapallon ilmakehän vaikutusten korjaamiseksi niin, että kuvat ovat terävämpiä ja eksoplaneetan kontrasti paranee. Toiseksi käytetään koronografia peittämään tähden valo ja lisäämään kontrastia edelleen. Lopulta käytetään differentiaalikuvantamiseksi kutsuttua tekniikkaa, jolla hyödynnetään planeetan ja tähden valon erotusta sen värin tai polarisaation suhteen. Näitä hienovaraisia erotuksia voidaan hyödyntää myös paljastamaan toistaiseksi näkymättömiä eksoplaneettoja (ann13069, eso0503) [2].

SPHERE:n suunnittelivat ja rakensivat seuraavat instituutit: Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris, Laboratoire Lagrange Nizzassa, ONERA, Observatoire de Genève, Osservatorio Astronomico di Padovan koordinoima Istituto Nazionale di Astrofisica, ETH Zurichin Institute for Astronomy, Amsterdamin yliopiston tähtitieteen laitos, Nederlandse Onderzoekschool voor de Astronomie (NOVA-ASTRON) ja ESO.

Ensimmäisen valon havaintojen aikana havaittiin useita testikohteita käyttäen SPHEREn useita eri käyttötiloja. Näihin sisältyy paras koskaan otettu kuva tomurenkaasta läheisen tähden HR 4796A ympärillä. Kuva ei vain esitä rengasta poikkeuksellisen selkeästi vaan myös kuvastaa kuinka hyvin SPHERE voi tukahduttaa kirkkaan tähden loisteen kuvan keskellä.

Laajojen jatkotestien ja tieteellisten varmennushavaintojen jälkeen SPHERE tarjotaan tähtitieteilijäyhteisön käyttöön myöhemmin vuoden 2014 aikana.

"Tämä on vasta alkua. SPHERE on ainutkertaisen tehokas työkalu tulee epäilemättä paljastamaan monia kiehtovia yllätyksiä tulevina vuosina," päättää Jean-Luc Beuzit.

Lisähuomiot

[1] Useimmat nykyään tunnetuista eksoplaneetoista löydettiin käyttäen epäsuoria menetelmiä, kuten muutoksia emotähden radiaalinopeudessa tai yli kulkevan planeetan aiheuttamaa tähden himmenemää. Vain muutama eksoplaneetta on tähän mennessä havaittu suoraan (eso0505, eso0842).

[2] Toinen, joskin yksinkertaisempi SPHERE:n käyttämä temppu on ottaa monia kuvia kohteesta kiertäen kuvaa huomattavan paljon kuvien välillä. Kuvissa kiertyvät piirteet ovat kuvankäsittelyn aikaansaamia artefakteja ja samassa paikassa pysyvät piirteet ovat todellisia kohteita taivaalla.

Lisätietoa

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• SPHERE:n tiedesivu ESOn sivuilla
• Tietoja SPHERE:stä Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoblen sivuilla
• Valokuvia VLT-teleskoopista

Yhteystiedot

Jean-Luc Beuzit
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Puh.: +33 4 76 63 55 20
Matkapuhelin: +33 6 87 39 62 85
Sähköposti: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Markus Feldt
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Puh.: +49 6221 528 262
Sähköposti: mfeldt@mpia.de

Markus Kasper
ESO
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6359
Sähköposti: mkasper@eso.org

Norbert Hubin
ESO
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6517
Sähköposti: nhubin@eso.org

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media