În ultimii 21 de ani, Telescopul spațial Hubble a adunat încărcări de date cu barca, centrul de arhivă Hubble umplând aproximativ 18 DVD-uri pentru fiecare săptămână de viață a telescopului. Acum, cu tehnici îmbunătățite de extragere a datelor, o reanalizare intensă a imaginilor HST din 1998 a dezvăluit câteva comori ascunse: planetele extrasolare anterior nedetectate.
Oamenii de știință spun că această descoperire ajută la dovedirea unei noi metode pentru vânătoarea planetei folosind date Hubble arhivate. De asemenea, descoperirea exoplanetelor suplimentare din datele Hubble îi ajută să compare datele de mișcare orbitală anterioare cu observații mai recente.
Cum au detectat astronomii exoplanetele nevăzute anterior și cum pot fi aplicate metodele utilizate la alte seturi de date HST?
Nu este prima dată când au fost dezvăluite exoplanetele ascunse în datele HST - În 2009, David Lafreniere, de la Universitatea din Montreal, a recuperat datele exoplanetelor ascunse în imaginile Hubble ale HR 8799. Imaginile HST Lafreniere studiate au fost luate în 1998 cu Camera infraroșie aproape. și Spectrometru cu obiecte multiple (NICMOS). Planeta cea mai exterioară orbitantă HR 8799 a fost identificată și a demonstrat puterea unei noi tehnici de prelucrare a datelor care ar putea elimina planetele slabe din strălucirea stelei lor centrale.
Patru planete uriașe sunt acum cunoscute pe orbita HR 8799, primele trei dintre ele fiind descoperite în 2007/2008 în imagini cu infraroșu aproape, luate cu instrumente la W.M. Observatorul Keck și telescopul Gemenilor Nord de Christian Marois al Consiliului Național de Cercetare din Canada. În 2010, Marois și echipa sa au descoperit o a patra planetă, cea mai interioară. Ceea ce face sistemul HR 8799 atât de unic este faptul că este singurul sistem cu stele multi-exoplanet care a fost imaginat direct.
Noua analiză realizată de Remi Soummer de la Institutul de Științe ale Telescopului Spațial a găsit toate cele trei planete exterioare. Din păcate, cea de-a patra planetă, cea mai interioară, este aproape de HR 8799 și nu poate fi imaginată datorită obscurării prin coronagraful NICMOS care blochează lumina stelei centrale.
Când astronomii studiază exoplanetele imaginându-le direct, studiază imagini luate la mai mulți ani distanță - nu spre deosebire de metodele folosite pentru a găsi Pluto și alte planete pitice în sistemul nostru solar, cum ar fi Eris. Înțelegerea orbitelor dintr-un sistem cu mai multe planete este esențială, deoarece planetele masive pot afecta orbitele planetelor vecine din sistem. „Din imaginile Hubble putem determina forma orbitelor lor, ceea ce aduce o perspectivă asupra stabilității sistemului, a maselor planetare și a excentricităților, precum și înclinarea sistemului”, spune Soummer.
Îngreunarea studiului este orbitele extrem de lungi ale celor trei planete exterioare, care au aproximativ 100, 200 și, respectiv, 400 de ani. Perioadele orbitale lungi necesită un timp considerabil pentru a produce suficientă mișcare pentru ca astronomii să studieze. În acest caz, însă, intervalul de timp adăugat de la datele Hubble ajută considerabil. „Arhiva ne are acum 10 ani de știință”, spune Soummer. „Fără aceste date, ar fi trebuit să așteptăm încă un deceniu. Sunt 10 ani de știință gratuit. ”
Având în vedere perioada orbitală de 400 de ani, în ultimii zece ani, planeta ultraperiferă abia a schimbat poziția. „Dar dacă mergem pe următoarea planetă interioară, vedem un pic de orbită, iar a treia planetă interioară vedem de fapt multă mișcare”, a adăugat Soummer.
Când au fost analizate datele HST originale, metodele utilizate pentru detectarea exoplanetelor, cum ar fi cele care orbitează HR 8799, nu erau disponibile. Tehnicile de a scădea lumina de la o stea gazdă au lăsat încă lumină reziduală care a înecat exoplanetele slabe. Soummer și echipa sa s-au îmbunătățit la metodele anterioare și au utilizat peste patru sute de imagini din peste 10 ani de observații NICMOS.
Îmbunătățirile tehnicii anterioare au inclus creșterea contrastului și minimizarea luminii reziduale a stelelor. Soummer și echipa sa au eliminat cu succes vârfurile de difracție, un fenomen de care suferă sistemele de imagini telescopice amatoare și profesionale. Cu tehnicile îmbunătățite, Soummer și echipa sa au putut vedea două dintre planetele interioare slabe ale HR 8799, care reprezintă aproximativ 1/100.000 de luminozitatea stelei gazdă în infraroșu.
Soummer și-a propus să analizeze încă 400 de stele în arhiva NICMOS cu aceeași tehnică, ceea ce demonstrează puterea arhivei de date a telescopului spațial Hubble. Câte mai multe exoplanete sunt descoperite, cineva este de părere.
Găsirea acestor noi exoplanete demonstrează că chiar și după ce HST nu mai funcționează, datele lui Hubble vor continua, iar oamenii de știință se vor baza pe revelațiile lui Hubble ani de zile, în timp ce vor continua în încercarea lor de a înțelege cosmosul.
Sursa: Actualizări ale misiunii telescopului spațial Hubble
