Căutarea planetelor care gravitează în jurul altor sori a prins avânt în ultimii ani, după succesul reputat de telescopul spaţial Kepler, aparţinând NASA, care a identificat peste 4.600 de potenţiale exoplanete. Care vor fi însă instrumentele folosite în viitorul apropiat pentru a descoperi exoplanete şi, poate cel mai important, acele planete din clasa Pământului care ar putea oferi condiţiile necesare apariţiei şi evoluţiei vieţii? Aproximativ 350 de planetologi s-au întâlnit în Hawaii în primele zile ale acestui an iar SPACE.com i-a întrebat pe mai mulţi dintre ei care este viitorul acestui domeniu. Majoritatea şi-au exprimat încrederea în progresele înregistrate în domeniul imagisticii directe.
Spectrul infraroşu
„Acum noua tehnologie este legată de imagistica directă", a subliniat Sara Seager, planetolog şi fizician la Institutul Tehnologic din Massachusetts (MIT). „Ne aflăm la începuturile unei noi ere în descoperirea exoplanetelor", a adăugat ea. În esenţă, metoda imagisticii directe este foarte apropiată de fotografie, fie că este vorba de lumina din spectrul vizibil, fie că este vorba de spectrul infraroşu. Însă simpla fotografiere a unei planete dintr-un alt sistem solar nu este deloc uşoară, pentru că acestea sunt pur şi simplu ascunse de strălucirea mult mai puternică a stelelor pe orbita cărora se află. Oamenii de ştiinţă apelează la un instrument denumit coronograf pentru a bloca strălucirea stelei mamă, dezvăluind astfel strălucirea mult mai slabă a planetelor aflate pe orbita acesteia.
„Nu e doar faptul că ştii că acolo trebuie să se afle o planetă, ci mai ales că poţi să o vezi cu proprii ochi", a declarat pentru sursa citată Thayne Currie, cercetător asociat la Subaru Telescope. Celelalte metode de detectare a exoplanetelor sunt indirecte - adică identifică dovezi ale existenţei respectivei planete, dar nu surprind lumina reflectată de aceasta. „Pentru mine, imagistica directă înseamnă ceva în mod fundamental mult mai special", a adăugat el.
Stea ratată
Deşi oamenii de ştiinţă fotografiază stele încă de la inventarea primelor aparate de fotografiat, descoperirea primei planete prin procedeul imagisticii directe a fost anunţată abia în 2004. Această planetă se află pe orbita unei pitice brune, un obiect astronomic considerat drept o „stea ratată" pentru că în procesul său de formare nu a reuşit să devină suficient de masivă pentru a-şi aprinde reactorul nuclear de fuziune din interior. Drept rezultat, o pitică brună este o stea mult mai puţin strălucitoare decât, spre exemplu, Soarele nostru. Apoi, în 2008, oamenii de ştiinţă au anunţat descoperirea obiectului Fomalhault b prin imagistică directă, în spectrul vizibil al luminii, o planetă aflată pe orbita unei stele complet dezvoltatE. În aceeaşi zi o altă echipă de oameni de ştiinţă anunţa că a obţinut imagini ale stelei HD 8799 în spectrul infraroşu şi că această stea are pe orbita sa nu una, ci patru planete. De atunci, tehnologia imagisticii directe s-a dezvoltat continuu.
Conform lui Thayne Currie, unul dintre principalele avantaje ale imagisticii directe este legat de volumul mare de informaţii despre respectivele obiecte cosmice ce poate fi aflat prin această metodă. „Nu este ca şi cum am colecţiona timbre. (Prin această metodă) putem studia diferitele corpuri cosmice la un nivel excepţional de detaliu. Practic avem mai multe informaţii despre aceste exoplanete decât aveam despre Jupiter până în urmă cu câţiva ani".
Principalul inconvenient
Prin imagistică directă astronomii pot afla date despre orbita unei exoplanete, compoziţia atmosferei sale şi dacă în respectiva atmosferă se pot forma nori. Apa, metanul dar şi dioxidul de carbon pot fi detectate direct prin această tehnică. „Tezaurul de informaţii de care dispui este uluitor", asigură Currie.
Telescopul Spaţial Kepler caută planete folosind o altă metodă, cea a „tranzitului". Atunci când o planetă se interpune direct între steaua sa şi observator, strălucirea respectivei stele scade puţin în intensitate. Pornind de la aceste informaţii astronomii pot determina diametrul respectivei planete, iar după ce observă mai multe astfel de tranziţii ale planetei respective, îi pot calcula şi orbita. Observaţii ulterioare pot oferi informaţii şi despre atmosfera respectivei planete. Principalul inconvenient este însă legat de faptul că telescopul spaţial nu poate descoperi exoplanete decât în momentul trecerii acestora prin faţa stelei mamă. Planetele care orbitează după alte unghiuri pot trece neobservate. Imagistica directă, pe de altă parte, nu necesită o astfel de aliniere perfectă între observator, exoplanetă şi steaua mamă, iar planetele pot fi observate din orice direcţie, indiferent de caracteristicile orbitei pe care o execută.
Zona de aur
În plus, metoda tranzitului favorizează descoperirea planetelor aflate pe orbite apropiate de steaua mamă, planete pe care temperaturile sunt mult prea ridicate pentru a putea exista apă în stare lichidă şi implicit viaţă. De cealaltă parte, prin imagistică directă sunt descoperite în special planetele aflate pe orbite mai îndepărtate faţă de steaua mamă, fiind nevoie de distanţă pentru a putea bloca strălucirea stelei cu ajutorul coronografului. Printre aceste planete ar putea să se afle şi cele din aşa-numita zonă de aur - distanţa optimă faţă de steaua mamă la care apa poate exista în stare lichidă (prea aproape se evaporă, prea departe îngheaţă). Deocamdată singurele planete descoperite prin imagistică directă sunt lumi gazoase gigantice, mai mari decât Jupiter. Currie este însă optimist considerând că această tehnologie poate fi rafinată suficient pentru a descoperi şi planete mai mici.
