Прибор SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research), недавно установленный на Very Large Telescope (VLT), построенном Европейской Южной Обсерваторией, который является частью Паранальской обсерватории, расположенной в Чили, дождался своего «первого света». Этот спектрополяриметрический приемник высокого контраста для наблюдений за экзопланетами использует несколько передовых технических решений. Если сравнивать с существующими датчиками, то качество получаемых SPHERE данных в разы лучше предыдущих, к тому же в ходе первых наблюдений были получены снимки пылевых дисков, окружающих ближайшие к Солнцу звёзды. Проектировкой и разработкой прибора SPHERE занимался консорциум из нескольких европейских институтов, возглавляемый Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (Франция) в тесном сотрудничестве с Европейской Южной Обсерваторией. Планируется, что SPHERE полностью перевернёт представление о исследовании экзопланет и околозвездных дисков.
Прибор SPHERE был протестирован на «прием-передачу» в декабре прошлого года и лишь после этого был доставлен в Паранальскую обсерваторию. Чрезвычайно сложный процесс окончательной сборки и отладки завершился в мае 2014 года и теперь прибор благополучно установлен на третьем модуле «VLT». SPHERE является новейшим представителем 2-го поколения приемников, разрабатываемых для телескопа Very Large Telescope.
В SPHERE скомбинировано несколько инновационных методов, необходимых для получения самого высокого контраста среди тех, что астрономам удавалось достичь при прямых наблюдения за планетами. Результаты значительно превосходят показатели, которых удавалось достичь при использовании предыдущего детектора NACO, обеспечившего первое в истории прямое изображение планеты, расположенной за пределами Солнечной системы. Дабы достичь столь высокого качества изображений, потребовалась разработка новых технологий, в частности, адаптивной оптики, специальных датчиков и коронографических компонентов.
Главная цель SPHERЕ заключается в поиске и анализе экзопланет-гигантов, вращающихся вокруг ближайших к Солнечной системе звезд, посредством их прямого отображения. Выполнить эту задачу весьма проблематично, так как звезды, о которых речь шла выше, как правило, расположены достаточно близко к своим родительским звездам, к тому же их яркость на порядок ниже, чем у звезды. Именно по этой причине на обычных снимках, полученных даже в самых благоприятных условиях, свет, исходящий от звезды, полностью «перебивает» слабое свечение экзопланеты. Прибор SPHERE спроектирован таких образом, чтобы добиться самого максимально возможного контраста на небольшом участке неба вокруг анализируемой звезды.
Одна из трех инновационных техник, задействованная в SPHERE, представлена адаптивной оптикой, позволяющей корректировать воздействие атмосферы Земли таким образом, чтобы повысить контраст до максимально возможного уровня. Коронографические компоненты используются за блокировки света от звезды, что позволяет ещё больше увеличить контраст. Помимо всего прочего SPHERE предусматривает использование метода дифференциального построения изображений, в основу которого положено разграничение света от звезды и планеты в зависимости от поляризованных и цветовых характеристик. Следует отметить, что именно трудноидентифицируемые различия в этих параметрах позволяют «увидеть» скрытые от глаз астрономов невидимые экзопланеты.
Строительством SPHERЕ занимались следующие учреждения: Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Институт астрономии общества Макса Планка, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris, ONERA; Observatoire de Genève; Italian National Institute for Astrophysics coordinated by the Osservatorio Astronomico di Padova; Institute for Astronomy, ETH Zurich; Astronomical Institute of the University of Amsterdam; Netherlands Research School for Astronomy (NOVA-ASTRON) и Европейская Южная обсерватория.
В рамках предварительного тестирования, в условиях различных режимов SPHERЕ, проводились наблюдения за несколькими астрономическими объектами. На сегодняшний день получен один из самых лучших снимков пылевого диска вокруг HR 4796A — звезды, «соседствующей» с нашим Солнцем. Это изображение позволяет не только весьма детализировано рассмотреть пылевой диск, но и демонстрирует способности SPHERE «блокировать» свет, исходящий от звезды.
По завершению детального научного и технического тестирования, прибор SPHERE станет доступным для использования астрономическим сообществом. По прогнозам, это произойдёт не ранее ноября 2014 г.
