Технология, способная изменить ситуацию и открыть скрытые Земли

В захватывающей гонке по открытию действительно пригодных для жизни миров, похожих на Землю, наши современные телескопы — это только стартовая площадка. Хотя мы уже начали заглядывать в атмосферы массивных, возможно, пригодных для жизни экзопланет, таких как миры Hycean, судьбоносные открытия ожидают появления новейших специализированных телескопов.

Начиная с 1930-х годов астрономы изобретают способы устранения бликов от ярких небесных тел для выделения более слабых. Одним из основных способов является использование коронографа в телескопе для имитации солнечной короны во время затмения. Это устройство позволяет изучать планеты-гиганты вокруг звезд, блокируя звездный свет и делая видимыми близлежащие планеты. Однако этот метод ограничивает фильтр внутренним пространством телескопа, что снижает его точность.

Потенциал Starshades

Представьте себе звездопад — инновационное устройство, отделенное от телескопа и расположенное на значительном расстоянии от него. Представьте себе два синхронизированных космических корабля в космосе: один — телескоп, другой — шторка. Такое разделение, достигающее тысяч километров, позволяет обнаружить планеты, даже если они находятся на близких орбитах к своим звездам. Такая методика открывает огромные перспективы, особенно для поиска землеподобных планет вблизи красных карликовых звезд — главных чемпионов по потенциальной обитаемости, athena ipm label.

Однако здесь есть одна загвоздка. Звезды типа «красный карлик», несмотря на свою многочисленность, более тусклые, чем наше Солнце. Поэтому отраженный свет их планет еще тусклее. Несмотря на использование высокотехнологичной шторки, эти планеты все равно могут ускользнуть от нашего взгляда.

Однако недавнее исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, дает луч надежды. Исследование предполагает, что фотоника, усовершенствованная форма оптики, может стать ответом. В отличие от обычной оптики, которая улавливает слабый свет, фотоника имеет дело с отдельными фотонами. Сферы ее применения простираются от питания нашего оптоволоконного Интернета до помощи в спектроскопии высокого разрешения в астрономии.

Работа с фотонными детекторами

В исследовании подробно описано, как звездочеты могут работать с фотонными детекторами, образуя мощную комбинацию, способную воспринимать гораздо более слабые планеты. Свет, проходящий через звездную штору, может концентрироваться через микролинзы в волоконных кабелях, по которым затем поступает на отдельные фотодетекторы. При правильном проектировании такая система может обеспечить коэффициент оптической контрастности более 10 миллиардов.

Хотя перспективные обсерватории, такие как предлагаемая обсерватория обитаемых экзопланет (HabEx), остаются на далеком горизонте, возможно, до 2040-х годов, очевидно, что у фотоники есть много времени для развития и совершенствования. И, как следует из данного исследования, это может привести к пересмотру наших космических перспектив.