Наземный телескоп VLT снял Нептун лучше «Хаббла»
С помощью приемника MUSE, установленного на наземном телескопе VLT, и новой системы адаптивной оптики астрономы получили снимки Нептуна и далекого звездного скопления. По качеству полученные изображения превосходят аналогичные снимки, сделанные космическим телескопом «Хаббл». Аналогичные системы устанавливаются и на других наземных телескопах, что позволит в дальнейшем получать изображения астрономических объектов в видимом диапазоне длин волн с четкостью, не уступающей орбитальным обсерваториям, и более полно изучить их свойства и эволюцию, сообщается в пресс-релизе на сайте Европейской Южной обсерватории.
Одна из главных проблем, ограничивающих разрешающую способность наземных телескопов, — атмосферная турбулентность, которая приводит к размытию и ухудшению качества изображений астрономических объектов. Для устранения этой проблемы можно либо вывести наблюдательный инструмент в космос, либо компенсировать искажения при помощи методов адаптивной оптики. Чем больше факторов учитывает подобная система коррекции изображения (зависимость турбулентности от высоты, различный вклад разных слоев атмосферы в искажения), тем больше деталей удается разглядеть на получаемых снимках.
Одна из мощнейших наземных систем для наблюдения за космосом — комплекс оптических телескопов VLT (Very Large Telescope), который находится в Чили и состоит из четырех основных 8,2-метровых телескопов и четырёх дополнительных 1,8-метровых телескопов, работающих в обширной области электромагнитного спектра — от ближнего ультрафиолетового до среднего инфракрасного диапазона. с помощью VLT астрономы могут получать информацию о далеких галактиках, экзопланетах, звездных скоплениях и системах, а также более экзотических объектах — черных дырах, нейтронных звездах и остатках сверхновых. В феврале этого года инженерам удалось объединить световые потоки от всех четырех 8,2-метровых основных телескопов и сделать VLT крупнейшим из существующих сейчас в мире оптических телескопов, с эквивалентной апертурой 16 метров, а недавно приемник SPHERE позволил увидеть поверхность астероида Веста, находящегося в Главном поясе астероидов, причем уровень детализации изображения оказался сопоставим со снимками, сделанными зондом Dawn, который исследовал Весту с близкого расстояния в 2011 и 2012 годах.
Теперь же астрономы сообщают о результатах тестовых наблюдений, проведенных на одном из основных телескопов VLT с использованием многоканального спектрографа MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) в режиме малого поля и системы адаптивной оптики AOF (Adaptive Optics Facility), использующей четырехлазерное устройство формирования «искусственных звезд» 4LGSF (Laser Guide Stars Facility). Эти «звезды» представляют собой источники свечения возбужденных лазером атомов натрия, находящегося в мезосфере Земли, и их свет система использует для оценки турбулентности в разных слоях атмосферы (приземный слой, 3, 9 и 14 километров от поверхности Земли), на основании чего подбирает необходимый алгоритм коррекции формы гибкого вторичного зеркала телескопа, чтобы достичь его максимально возможного разрешения для наблюдаемой области неба в 7,5 угловых секунд.
В результате наблюдений удалось получить изображения Нептуна и далекого шарового звездного скопления NGC 6388, которые по качеству превосходят аналогичные снимки, сделанные космическим телескопом «Хаббл». Подобной системой уже оснащен приемник HAWK-I, работающий на другом основном телескопе VLT, в дальнейшем метод «лазерной томографии» будет реализован не только на новых приемниках VLT, но и для строящегося сейчас 39-метрового телескопа E-ELT (European Extremely Large Telescope), который, после своего создания станет крупнейшим в мире телескопом, работающим в оптической и ближней инфракрасной области спектра.
Ранее мы рассказывали о том, как гигантский антициклон на Нептуне перед смертью пошел не в ту сторону, как «Хаббл» увидел самую далекую звезду и каким образом астрономы при помощи телескопа VLT смогли впервые получить прямой снимок зарождающейся планеты.
Александр Войтюк
Это первый известный гидрид металлов в атмосферах экзопланет
Астрономы при помощи наземных телескопов достоверно обнаружили гидрид хрома в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Это первый случай подтвержденного открытия гидрида металлов в атмосферах экзопланет. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Линии гидридов и оксидов металлов используются астрофизиками при спектроскопических исследованиях атмосфер очень холодных звезд и коричневых карликов для их классификации и определения некоторых свойств — например, металличности или наличия облаков. Горячие экзогиганты могут обладать температурой, сравнимой с температурой коричневых карликов (а порой и звезд), поэтому в них тоже можно найти оксиды и гидриды металлов, которые влияют на свойства их атмосфер, например, вызывают температурную инверсию. Неоднократные поиски на горячих и теплых экзопланетах гидридов железа и хрома уже давали интересные кандидатуры, однако эти результаты основаны на спектроскопии низкого разрешения, что затрудняет достоверную идентификацию различных соединений и не позволяет сделать однозначных выводов. Группа астрономов во главе с Лаурой Флэгг (Laura Flagg) из Корнеллского университета сообщила об однозначном обнаружении гидрида хрома (CrH) в атмосфере горячего юпитера WASP-31b. Для этого ученые проанализировали данные спектроскопических наблюдений высокого разрешения, проведенных при помощи спектрографов GRACES и UVES, установленных на наземных телескопах «Джемини-Север» и VLT. Наблюдения велись в 2017 и 2022 году, во время транзитов планеты по диску звезды. Масса WASP-31b оценивается в 0,478 массы Юпитера, а радиус — в 1,549 радиуса Юпитера, она совершает один оборот вокруг своей звезды спектрального класса F5 за 3,4 дня и обладает равновесной температурой 1481 кельвин, а также очень низкой плотностью. Ранее в атмосфере экзопланеты уже был обнаружен гидрид хрома, однако тогда данные казались не до конца убедительными — статистическая значимость открытия составила 3,3 сигма. В текущем исследовании статистическая значимость обнаружения гидрида хрома составляет 5,6 сигма, что делает WASP-31b первой экзопланетой с подтвержденным наличием гидрида металла. Авторы отмечают, что текущие возможности наземной спектроскопии высокого разрешения для поисков гидридов и оксидов металлов на других экзопланетах ограничены и для новых открытий стоит использовать космические телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», а также будущие крупные наземные телескопы следующего поколения. Ранее мы рассказывали о том, как астрономы впервые отыскали барий, самарий и тербий в атмосферах ультрагорячих юпитеров — это самые тяжелые найденные на сегодня элементы в атмосферах экзопланет.