Eine der genauesten Methoden zum Auffinden von Exoplaneten besteht darin, die Schwingung eines Sterns unter dem Einfluss der Schwerkraft der fremden Welt zu messen. Moderne Technologien ermöglichen die Detektion von Exoplaneten, die sich in einer Entfernung von mehreren Dutzend Lichtjahren von der Erde befinden und das Schaukeln des Mutterplaneten von mehr als einem Meter pro Sekunde verursachen. Das können nur Ökoplaneten, die größer sind als die Erde. Aber was ist, wenn etwas die Forschung stört, sagen wir Sonnenflecken, dann ist die Messung falsch?
Ein Forscherteam möchte dieses Problem umgehen, indem es unsere Sonne testet. Wenn ihre Hypothese zutrifft, werden sie in der Lage sein, Venus, die die Sonne umkreist, mithilfe einer als „Radialgeschwindigkeit“ bezeichneten Technik zu erkennen. Dies wird die grundlegende Methode zur Erkennung erdähnlicher oder kleinerer Planeten um andere Sterne sein.
Das von La Silla, Chile, installierte 3-Meter-6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte erstellt ein Einzelbild der Milchstraße. Das HARPS-N-Tool wird in diesem Teleskop zur Suche nach Exoplaneten verwendet.
"Wir haben uns entschieden, ein Instrument zu entwickeln, mit dem die Radialgeschwindigkeit der Sonne so gemessen werden kann, als wäre es ein weiterer Stern", sagte Xavier Dumusk, Astrophysiker am Observatorium in Genf. Er wurde einer der Studienleiter mit David F. Phillips am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Die Sonne ist sehr nah", fügte er hinzu. "Daher können wir es besser untersuchen und daher verschiedene Punkte auf seiner Oberfläche sehen. Wenn wir die mit dem neuen Werkzeug erhaltenen Sonnenbilder und die Radialgeschwindigkeit vergleichen, hoffen wir, die Wirkung von Sonnenflecken auf die Messung von Radialgeschwindigkeiten besser zu verstehen und die optimalen Korrekturmethoden zu finden andere Sterne. "
Der Test dauert sieben Tage mit dem HARPS-N-Instrument, das am 3,6-Meter-Teleskop in Chile montiert ist und bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt hat. Sie können ein Sonnenteleskop verwenden, um das Sonnenlicht von der gesamten Scheibe (sowie von einem entfernten Stern) in einem Gerät zu sammeln, das üblicherweise zur nächtlichen Jagd auf Exoplaneten verwendet wird. Anschließend wird das Licht mit einem Astro-Ridge kalibriert, ein Gerät, mit dem das Schwingen eines Sterns bestimmt wird. Sie planen, diese Technik in den nächsten 2-3 Jahren anzuwenden.
"Die ersten Daten des neuen Instruments zeigen, dass wir auf der Sonne eine Messgenauigkeit von 0,5 Metern pro Sekunde erreicht haben. Dies ist die Genauigkeit, die wir erreicht haben", schreibt Dumusk. "Wir haben auch gesehen, dass die Änderung der Radialgeschwindigkeit der Sonne mithilfe einer vollständigen Photometriescheibe (dem von der Sonne emittierten Gesamtlicht) geschätzt werden kann."
Im Juni 2012 passiert die Venus die Sonnenscheibe.
Gegenwärtig wird das Kepler-Weltraumteleskop verwendet, um einen Planeten zu erfassen, der so klein wie die Erde und kleiner ist und um kleine und ferne Sterne kreist. Er ist jedoch nicht in der Lage, Exoplaneten zu entdecken, die viel näher sind und sich in einer Umlaufbahn heller Sterne befinden. Ein kleiner Planet, der durch einen hellen Stern geht, kann unbemerkt bleiben. "Die genaue Messung von Sternen und das Verständnis, wie sich Flecken auf diese Messungen auswirken, ist eine der Hauptaufgaben der Radialgeschwindigkeitsmethode", fügte Dyumusk hinzu. "Wenn wir dieses Problem lösen, können wir Planeten entdecken, die der Erde sehr ähnlich sind und sich um helle Sterne drehen."
In naher Zukunft werden weitere Observatorien eingerichtet, um nach erdähnlichen Exoplaneten zu suchen. Beispiele sind das James Webb-Weltraumteleskop (2018), das vom Massachusetts Institute of Technology im Rahmen der kleinen Forschungsprogramme der NASA (spätestens 2018) entwickelt wird, und das europäische Extrem-Großteleskop, das bis 2024 auf der Erde entwickelt werden soll. Zu diesem Zeitpunkt hoffen die Wissenschaftler, Exo-Erden mit ihrer Atmosphäre zu sehen.
Die Ergebnisse werden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
