Китайские астрономы предложили искать похожие на Землю планеты с помощью астрометрии

Группа ученых из Китайской академии наук и нескольких китайских обсерваторий и университетов предложила новую концепцию космического телескопа, предназначенного для поиска планет, похожих на Землю, в обитаемых зонах солнцеподобных звезд в пределах ближайших 33 световых лет. Новая космическая обсерватория CHES — Closeby Habitable Exoplanet Survey — Обзор ближайших обитаемых экзопланет — будет использовать метод относительной астрометрии, выявляя планеты по небольшим поперечным сдвигам их родительских звезд.

Статья об этом опубликована на сайте электронных препринтов arXiv.org.

Астрометрический метод должен обеспечить высокоточные измерения положений и динамических сдвигов небесных тел путем сравнения их с фоновыми эталонными звездами. Во избежание каких-либо помех CHES будет выведен в точку Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, где в настоящее время находится и космический телескоп NASA James Webb. Проводить наблюдения за целевыми звездами CHES будет как минимум пять лет. В качестве целей будут выбраны звезды спектральных классов F, G и K в пределах 33 световых лет от Земли — это желто-белые карлики, которые чуть горячее и массивнее Солнца; желтые карлики, похожие на Солнце — звезду типа G2V Главной последовательности; и, наконец оранжевые карлики, которые немного тусклее, холоднее и менее массивны, чем Солнце. В случае каждой отслеживаемой звезды CHES будет измерять небольшие возмущения, вызванные вращающимися возле нее экзопланетами, что позволит провести точные оценки их масс и периодов обращения.

Основное преимущество астрометрического метода в сравнении с более широко применяемым в настоящее время методом транзитов, когда отслеживаются периодические провалы светимостей звезд, перед которыми проходят планеты, заключается в том, что астрометрия позволяет выявлять планеты в тех звездных системах, которые земные наблюдатели видят не строго с ребра, а "плашмя" или же под некоторым углом.

В этом смысле астрометрический метод даже более универсален, чем второй по популярности способ открытия экзопланет — путем измерения лучевых скоростей звезд за счет доплеровских смещений характерных спектральных линий попеременно в красную или синюю области спектра.

По расчетам китайских ученых, для планет земной массой, обращающихся на расстоянии около 1 а.е. от своих звезд, похожих на Солнце, астрометрическое колебания с дистанции 33 световых лет составят 0,3 микросекунды дуги. Относительная астрометрия обсерватории CHES, использующей высококачественное зеркало диаметром 1,2 м, сможет точно измерить угловое расстояние в доли микросекунды дуги между одной из целевых звезд и 6-8 эталонными звездами. Основываясь на этих измерениях, ученые смогут однозначно определить, имеются ли у такой звезды планеты земной группы.