Недавно введённый в эксплуатацию прибор Gemini Planet Imager (GPI), построенный для съёмки экзопланет, вращающихся вокруг отдалённых звёзд, является самой чувствительной камерой в своем роде. К этому выводу пришли учёные, проводившие предварительное тестирование устройства.
Gemini Planet Imager (GPI) установлен на телескопе Gemini South telescope, расположенном в чилийских Альпах. Его основная цель — визуализация планет, находящихся вне Солнечной системы. Каждый аспект устройства настроен на максимальную чувствительность при поисках планет вблизи ярких звезд, отмечают учёные, тестирующие инструмент.
GPI оборудован сложной «адаптивной оптикой», которая активно корректирует эффекты размывания, создаваемые атмосферой Земли. Прибор также оборудован коронографом, который блокирует звездный свет, благодаря чему экзопланеты, расположенные в окрестностях звезды, могут быть идентифицированны.
В январе 2014 года учёные представили снимок «первого света» экзопланеты, полученный посредством GPI. Хотя изображение было официально представлено 7 января, сам снимок был сделан за два месяца до этого — 11 ноября 2013 года, когда учёные направили камеру GPI, вместе с Gemini South telescope в сторону экзопланеты Beta Pictoris b.
Первым объектом съёмки стала довольно известная экзопланета, расположенная в 63 световых годах от Земли. Beta Pictoris b вращается вокруг одноимённой звезды Бета Живописца, которая является второй по яркости звездой в созвездии Живописец (Pictor).
Экзопланета Бета Живописца b, обнаруженная в 2008 году, относится к категории газовых гигантов — она примерно на 2/3 шире Юпитера и в 3 тысячи раз массивнее Земли. Недавно учёным удалось измерить длину дня на этой экзопланете — впервые исследователи вычислили эту величину для планеты, расположенной за пределами Солнечной системы.
Следует отметить, что визуализация этой планеты — это трудоемкий процесс. Например, Юпитер в миллиард раз слабее, чем Солнцев в отражённом видимом свете. Эти новые результаты показали, что GPI позволяет улучшить контрастность планетарных изображений по меньшей мере в 50 раз.
Прибор обнаружил Beta Pictoris b посредством всего одного снимка во время 60-секундной экспозиции с минимальной последующей обработкой изображения. Для сравнения, для получения аналогичного снимка ранее потребовалась как минимум часовая экспозиция.
По словам автора исследований Bruce Macintosh из Stanford University в Калифорнии, на тот момент учёные просто не могли поверить, что прибор работает настолько хорошо, ещё не будучи установленным на телескоп.
Используя GPI, учёные установили, что экзопланета Beta Pictoris b совершает полный оборот вокруг свое родительской звезды за 20,5 лет. Вращается эта экзопланета от свой звезды на расстоянии, примерно в 9 раз превышающем растояние от Земли до Солнца. Тем не менее Beta Pictoris b расположена ближе к своей родительской звезде, чем, например, Сатурн к Солнцу.
По словам Macintosh, наблюдая за системами, такими как Бета Pictoris, планеты которой сформировались относительно недавно, учёные могут восполнить пробелы в первых дня эволюции Солнечной системы. Восполнение этих «пробелов» крайне важно, так как позволит больше узнать о нашей планетарной системе.
Удивительная особенность GPI заключается в том, что он может анализировать составы экзопланет, которые он не видит. Исследователи намерены посвятить настройке прибора по меньше мере ещё несколько месяцев. Результаты проводимых исследований были детализировано описаны в статье, опубликованной 12 мая 2014 года в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».
