RISTRETTO: Заслонить свет звезды, чтобы увидеть атмосферу Проксимы b

Представьте себе мир, вращающийся вокруг ближайшей к Солнцу звезды, — планету, находящуюся в зоне, где условия теоретически допускают существование жидкой воды, а значит, и жизни. Этот мир, Проксима b, — наш ближайший внесолнечный сосед, но он скрыт в ослепительном сиянии своей маленькой, но активной звезды, Проксимы Центавра. Основная проблема современной астрономии заключается в том, как различить тусклый свет экзопланеты и ее яркой звезды, чтобы проанализировать атмосферу планеты и найти признаки привычной нам или даже совершенно неизвестной жизни. Именно этому посвящено недавнее исследование, принятое в журнал Astronomy & Astrophysics, в котором международная команда ученых исследует революционные методы, способные совершить прорыв в этой сложнейшей задаче.

В центре исследования находится новый инструмент — RISTRETTO, предлагаемый к установке на Очень Большой Телескоп (VLT) Европейской Южной Обсерватории. RISTRETTO — это высокоточный спектрограф, предназначенный для решения фундаментальной проблемы: не просто обнаружить экзопланету, но и уловить ее собственный отраженный свет, отделив его от света звезды. Это похоже на попытку разглядеть светлячка, сидящего прямо на яркой лампе прожектора. Ученые использовали комплексные компьютерные модели, чтобы создать симуляции реальных наблюдений за Проксимой b, максимально точно воспроизводя процесс разделения сигналов планеты и звезды.

Результаты моделирования оказались чрезвычайно обнадеживающими. Согласно исследованию, RISTRETTO потенциально способен не только обнаружить саму Проксиму b в отраженном свете, но и провести первый анализ ее атмосферы. На обнаружение планеты, по расчетам, может потребоваться около 55 часов наблюдений. Еще более впечатляющей выглядит перспектива обнаружения ключевых биомаркеров: кислорода и воды в атмосфере Проксимы b, на что, согласно моделям, потребуется примерно 85 часов наблюдений.

Авторы работы подчеркивают, что их работа закладывает фундаментальную методологическую основу для будущих исследований. Новые методы анализа данных открывают путь для создания инструментов следующего поколения для таких гигантов, как Сверхбольшой телескоп (ELT).

Проксима b, обнаруженная в 2016 году, представляет собой уникальную лабораторию для таких испытаний. Этот каменистый мир, всего в 4,2 световых годах от нас, находится в середине обитаемой зоны своей звезды. Однако существует серьезное препятствие: Проксима Центавра — активный красный карлик, который постоянно бомбардирует свою планету мощными вспышками радиации.

Это ставит под сомнение возможность сохранения Проксимой b плотной атмосферы, что является ключевым условием для жизни. Таким образом, RISTRETTO получит возможность не просто искать признаки жизни, но и в первую очередь ответить на фундаментальный вопрос: может ли вообще такая планета, подвергающаяся столь суровому воздействию, иметь атмосферу.

Стоит отметить, что потенциал RISTRETTO изучается не впервые. Исследование 2020 года впервые представило этот инструмент как революционный, а работа 2022 года расширила сферу его возможностей, включив в нее изучение атмосфер Урана, Нептуна и ледяных лун в нашей собственной Солнечной системе. Статус RISTRETTO как «гостевого» инструмента означает, что он разработан внешней организацией и может быть временно установлен на VLT для проведения целевых наблюдений.

Интересно, что система Проксимы Центавра может скрывать и другие миры, такие как спорная Проксима c и Проксима d, орбита последней из которых находится у внутреннего края обитаемой зоны, аналогично Венере в нашей системе. Это делает данную звездную систему еще более привлекательной целью для будущих исследований с помощью новых инструментов.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях