Предложен более совершенный метод обнаружения экзопланет

В настоящее время поиск экзопланет производится при помощи метода фотометрии: в момент прохождения экзопланеты через точку строго между её звездой и Землёй ученые могут заметить как само небесное тело, так и его атмосферу. Проблема в том, что такое прохождение через видимый диск звезды случается редко, кроме того, планеты слишком малы на фоне своих звезд.

Сара Зигер предлагает вместо фотометрии пользоваться поляриметрией. Любая электромагнитная волна (в том числе свет) может быть разложена на две поляризованные составляющие (например, поляризованную вертикально и горизонтально). В частности, два изображения разной поляризации зритель наблюдает в 3D-очках в кинотеатре. Свет, проходящий через атмосферы планет в звездных системах, поляризуется молекулами оптически активных веществ, в результате чего он, как и изображение в 3D-очках, представляет собой сильно изменённое явление. По нему можно восстановить, через какую среду прошли электромагнитные волны, до того как добрались до земного наблюдателя.

При помощи нового метода ученые не только смогут обнаружить планеты, которые не проходят через диски своих звёзд или просто слишком малы для прежних методов. Самое интересное заключается в том, что спектрометр может многое рассказать о составе атмосфер объектов. Имея данные спектрометрии по родительской звезде планетной системы и сравнивая их с результатами наблюдений рассеянного света, отражаемого от экзопланеты, исследователь может выявить несоответствия. Если в фотосфере родительской звезды нет следов натрия, а в рассеянном свете они есть, значит, в атмосфере планеты наличествует натрий. По словам Зигер, поляриметрия «позволяет узнать, есть ли на планете облака, и, потенциально, даже понять, из чего они состоят».

Для этого в основном и предназначен новый метод, поясняет астроном Слоан Викторович из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США). Вероятность обнаружения планет по нему зависит от квадрата расстояния от неизвестной планеты до её звезды. Соответственно, таким способом инопланетному наблюдателю было бы на порядок сложнее обнаружить в Солнечной системе Юпитер, чем Венеру или Меркурий. А существующие технологии как раз неплохо справляются с поиском именно больших небесных тел. В то же время планеты земной группы, да ещё и близкие к своей звезде, метод позволяет обнаруживать с большей вероятностью.

Кроме того, поляриметрия поможет выяснить состав атмосфер тех планет, которые уже известны астрономам. Анализ рассеянного света можно осуществлять при помощи небольших телескопов: это потенциально позволяет использовать для исследований даже астрономов-любителей и краудсорсинг.

Разработанный для этих целей астрономический поляриметр с двумя призмами POLISH2 уже применяется для анализа рассеянного света, улавливаемого трёхметровым телескопом одной из американских обсерваторий. Для калибровки поляриметра используется свет близлежащих звёзд, который практически не поляризуется. Такого рода калибровки занимают каждую третью ночь наблюдений. Чем дальше объект от Солнечной системы, тем выше поляризация рассеянного света.

Наибольшие надежды исследователи, тем не менее, возлагают на новые 30-метровые телескопы, сооружение которых запланировано в ряде стран Европы и США, пишет Astrobiology Magazine.