Новое оптическое устройство может позволить астрономам наблюдать за внесолнечными планетами напрямую, без раздражающего яркого света родительской звезды. Он будет делать это, «обнуляя» свет родительской звезды, используя ее волновую природу, оставляя отраженный свет от ближайшей планеты для наблюдения космическими детекторами. Устройство, называемое оптическим вихревым коронографом, описано в выпуске Optics Letters от 15 декабря 2005 г..
Примерно десять лет назад наличие планет вокруг звезд, отличных от нашего Солнца, было впервые установлено по очень маленькому колебанию в спектре света звезды, вызванному взаимным притяжением между звездой и ее спутником. С тех пор таким образом было обнаружено более 100 внесолнечных планет. Также в некоторых случаях наблюдалось небольшое уменьшение излучения звезды, вызванное прохождением планеты перед звездой.
Многие астрономы, однако, хотели бы увидеть планету напрямую - это трудно сделать. Увидеть планету рядом с ее яркой звездой можно сравнить с попыткой различить с расстояния в сто метров огонь спички, поднесенной к яркому свету автомобильной фары. Подход, примененный Гровером Шварцландером и его коллегами из Аризонского университета, состоит в том, чтобы устранить свет звезды, направив его через специальную спиралевидную маску, своего рода линзу, геометрия которой напоминает спиральную лестницу, повернутую набок.
Процесс работает следующим образом: свет, проходящий через более толстую и центральную часть маски, замедляется. Из-за градуированной формы стекла создается «оптический вихрь»: свет, идущий вдоль оси маски, фактически выходит за пределы изображения. Он обнулен, как если бы на изображение звезды была наложена непрозрачная маска, но свет от ближайшей планеты остался незатронутым.
Идея оптического вихря существует уже много лет, но она никогда раньше не применялась в астрономии. В лабораторных испытаниях оптической вихревой маски свет от фиктивных звезд был уменьшен в 100-1000 раз, в то время как свет от близлежащей «планеты» не пострадал (см. тестовые рисунки на https://www.aip.org/png/). 2005/241.htm). Прикрепив свое устройство к телескопу на горе Лемон за пределами Тусона, штат Аризона, исследователи сделали снимки Сатурна и его близлежащих колец, чтобы продемонстрировать простоту интеграции маски в систему телескопической визуализации.
Это, согласно Шварцлендеру, более практичный метод, чем просто попытка скрыть изображение звезды, как это делается в коронографах, устройствах для наблюдения за короной нашего Солнца путем маскирования солнечного диска. Он может полностью проявить себя в таком проекте, как Terrestrial Planet Finder или TPF, предлагаемом орбитальном телескопе, который будет разработан в ближайшее десятилетие и предназначен для изображения экзопланет.
Полное название статьи: «Оптический вихревой коронограф» Грегори Фу, Дэвида М. Паласиоса, Гровера А. Шварцлендера-младшего, Колледж оптических наук Аризонского университета
Об OSA Оптическое общество Америки (OSA) объединяет международную сеть выдающихся ученых, инженеров, преподавателей, техников и специалистов в области оптики и фотоники. бизнес лидеры. Представляя более 14 000 членов из более чем 80 разных стран, OSA способствует всемирному генерированию, применению и распространению знаний в области оптики и фотоники посредством своих встреч, мероприятий и журналов. С момента своего основания в 1916 году членские льготы, программы, публикации, продукты и услуги OSA установили стандарты качества в отрасли. Дополнительную информацию об ОАС можно найти на веб-сайте Общества по адресу www.osa.org. OSA гордится тем, что является частью Всемирного года физики, празднования физики и 100-летия некоторых из величайших достижений Эйнштейна. Оптика - это раздел физики, изучающий свойства света. Для получения дополнительной информации о Всемирном годе физики посетите сайт www.physics2005.org.