Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Hình ảnh trực tiếp mới được chụp bằng hệ thống quang học thích ứng được nâng cấp của Đài thiên văn WM Keck dẫn đến xác nhận độc lập đầu tiên về hai hành tinh quay quanh ngôi sao PDS 70.
Bằng chứng mới cho thấy những bức ảnh đầu tiên ghi lại sự ra đời của một cặp hành tinh quay quanh ngôi sao PDS 70 trên thực tế là xác thực.
Sử dụng cảm biến mặt sóng hình kim tự tháp hồng ngoại mới để điều chỉnh quang học thích nghi (AO) tại Đài thiên văn WM Keck ở Maunakea ở Hawaii, một nhóm các nhà thiên văn học do Caltech dẫn đầu đã áp dụng một phương pháp mới để chụp ảnh gia đình của các hành tinh trẻ em hoặc các hành tinh và xác nhận sự tồn tại của chúng.
Kết quả của nhóm được công bố trên Tạp chí Thiên văn học (The Astronomical Journal) ngày nay.
PDS 70 là hệ thống đa tiền tệ được biết đến đầu tiên nơi các nhà thiên văn học có thể chứng kiến sự hình thành hành tinh. Hình ảnh trực tiếp đầu tiên của một trong số các hành tinh của nó, PDS 70b, được chụp vào năm 2018, sau đó là nhiều hình ảnh được chụp ở các bước sóng khác nhau của anh chị em của nó, PDS 70c, vào năm 2019. Cả hai hành tinh giống như sao Mộc được phát hiện bởi Kính viễn vọng rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu (VLT).
Jason Wang, Tổ chức Heising-Simons 51 Pegasi b Fellow tại Caltech và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Có một số nhầm lẫn khi hai protoplanet được chụp ảnh lần đầu tiên. Phôi hành tinh hình thành từ một đĩa bụi và khí bao quanh một ngôi sao mới sinh. Vật liệu hoàn cảnh này tích tụ trên protoplanet, tạo ra một loại màn hình khói gây khó khăn trong việc phân biệt đĩa bụi, khí từ hành tinh đang phát triển trong một hình ảnh.”
Để giúp cung cấp sự rõ ràng, Wang và nhóm của ông đã phát triển một phương pháp để loại bỏ các tín hiệu hình ảnh từ đĩa hoàn cảnh và các protoplanet.
“Chúng tôi biết hình dạng của đĩa phải là một vòng đối xứng quanh ngôi sao trong khi một hành tinh phải là một điểm duy nhất trong hình ảnh”, Wang nói. “Vì vậy, ngay cả khi một hành tinh dường như ngồi trên đỉnh của đĩa, đó là trường hợp của PDS 70c, dựa trên kiến thức của chúng ta về cách đĩa trông trong toàn bộ hình ảnh, chúng ta có thể suy ra độ sáng của đĩa ở vị trí của protoplanet và loại bỏ tín hiệu đĩa. Tất cả những gì còn lại là sự phát xạ của hành tinh. “
Nhóm nghiên cứu đã chụp lại hình ảnh của PDS 70 bằng Camera cận hồng ngoại (NIRC2) trên kính viễn vọng Keck II, đánh dấu khoa học đầu tiên cho một vành xoáy được cài đặt trong NIRC2 như một phần của bản nâng cấp gần đây, kết hợp với hệ thống AO được nâng cấp của Đài quan sát bao gồm một hệ thống mới cảm biến sóng mặt kim tự tháp hồng ngoại và máy tính điều khiển thời gian thực.
Sylvain Cetre, nhà phát triển nâng cấp AO, kỹ sư phần mềm tại Đài quan sát Keck và một trong những người dẫn đầu cho biết: “Công nghệ dò hồng ngoại mới được sử dụng trong cảm biến sóng mặt kim tự tháp của chúng tôi đã cải thiện đáng kể khả năng nghiên cứu các ngoại hành tinh, đặc biệt là những ngôi sao xung quanh các ngôi sao có khối lượng thấp đang hình thành hành tinh. Nó cũng sẽ cho phép chúng tôi cải thiện chất lượng hiệu chỉnh AO của chúng tôi cho các mục tiêu hình ảnh khó hơn như trung tâm của thiên hà của chúng tôi.”
Dự án này được hưởng lợi từ cảm biến hồng ngoại cải tiến, đo các biến dạng trong ánh sáng do bầu khí quyển của Trái đất.
Peter Kurczynski, Giám đốc chương trình tại Quỹ khoa học quốc gia, người đã đóng góp tài trợ cho dự án này: “Công nghệ mới là một hệ số nhân khoa học. Nó cho phép điều tra mà trước đây chưa từng có.”
AO là một kỹ thuật được sử dụng để loại bỏ hiện tượng làm mờ khí quyển làm biến dạng hình ảnh thiên văn. Với cảm biến mặt sóng hình kim tự tháp hồng ngoại mới và bộ điều khiển thời gian thực được cài đặt, hệ thống AO của Đài quan sát Keck có thể cung cấp hình ảnh sắc nét hơn, chi tiết hơn.
Hình ảnh PDS 70 mà nhóm Jason chụp được là một trong những thử nghiệm đầu tiên về chất lượng khoa học được tạo ra bởi cảm biến sóng mặt kim tự tháp của Keck. Thật thú vị khi thấy hệ thống AO mới điều chỉnh chính xác sự biến động khí quyển của các vật thể bụi như các ngôi sao trẻ nơi các hành tinh dự kiến sẽ cư trú, cho phép nhìn rõ nhất, sắc nét nhất các phiên bản trẻ em của hệ mặt trời của chúng ta.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đài thiên văn WM Keck . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :