新的光学设备，用于加快搜索地球的外部产胞胎

时间：2021-06-03 09:52:22 来源：

Astro-Charm使用观察小行星Vesta的观察来校准意大利国家望远镜的Harps-N光谱仪。顶部p是原始Harps-n光谱的着色版本，显示了Astro-Comb校准虚线和Sun的光谱，反映了Vesta，主要是固体垂直线路。中间P显示转换为非常精确的标准的原始数据 - 比维光谱强度与波长的曲线图。非常常规的Astro-Comb校准谱如下。

一种新的激光技术，称为绿色天空梳子将允许天文学家确定他们发现的遥远的外产，如木星等岩石地球的世界或较少的浓稠气体巨头。

天文学家Chih-Hao Li和哈佛史密森尼中心的大卫菲利普斯的天体物理学中心想重新发现金星 - 熟悉的，附近的星球明星可以看到一年中的大部分肉眼。

批准，人类在古代首次发现了金星。但是李和菲利普斯在思想中有一些明显的现代。他们计划再次使用安装在意大利国家望远镜上安装的强大新光学装置来找到第二个行星，这将测量阳光下的金星精确的引力。如果他们成功，他们的首先就是这种新技术的演示将用于寻找像遥远的恒星的地球般的外产上。

“我们正在建造一个望远镜，让我们看到我们看到其他明星的方式，”菲利普斯说，哈佛史密森安斯科学院中心的员工科学家说。他和李是天体物理学中心的研究助理，将描述在光学社会（OSA）第98届年会，光学领域的纸张中呈现的纸张，在美国亚利桑那州图森举行的光学举行。李是本文的牵头作者，有12个合作者。

天文学家已经确定了超过1,700个外产品，一些远远超过数百个光年。大多数人被传统的过境方法发现，这在一个星球轨道轨道轨道转动时测量亮度的降低，直接在地球和星形之间移动。这提供了有关地球尺寸的信息，但不是它的质量。

Li和Phillips正在开发一种新的基于激光的技术，称为绿色Astro-Chame，其与“径向速度法”一起使用，其提供有关遥远星球质量的互补信息。从这些信息来看，天文学家将能够确定他们发现的遥远的外产，如地球或更少的茂密气体巨头等岩石世界。该方法足够精确，以帮助天文学家识别“可居住区”中的地球状行星，其中水作为液体存在的轨道距离“甜点”。

更好的激光精度

径向速度法通过测量外出重力如何改变其明星发出的光。随着外产的圈出一颗星，他们的引力拖船在恒星上改变了它朝向或远离地球移动的速度少量。在接近地球时，明星稍微加速，每个光波都比在它之前的波浪上达到一秒的一小部分。对于地球上的观察者来说，这些波的波峰看起来比他们应该更靠近，所以它们似乎有更高的频率和外观。随着恒星的回收，冠状峰进一步相距，频率似乎较低，呈红。

这种基于运动的频率变化被称为多普勒偏移。天文学家通过捕获数码相机的像素上的星星的光谱来测量它，并观察它随时间的变化。

今天的最佳光谱仪仅能够测量由速度变化为每秒1米或更长时间的多普勒班次。只有大型气体巨头或“超地”，靠近他们的主体恒星有足够的重力来引起这些变化。

然而，新的Astro-Comb Li，Phillips及其同事正在开发，将能够检测到每秒10厘米的多普勒班级，足以找到可居住的地区地球平面图，即使是数百个轻的多年。

“astro-comm通过将8,000线激光注入光谱仪来工作。它们与相同波长的星光相同的像素。这创建了一种梳状线集，让我们将光谱仪映射到1/10,000的像素。因此，如果我在像素的这一部分亮起，我可以告诉你精确的波长，“Phillips解释说。

“通过这种方式校准光谱仪，我们可以考虑影响影响光谱仪性能的温度或湿度的非常小的变化。通过这种方式，我们可以比较我们今晚从同一星级的数据从现在开始的数据，并找到那些非常小的多普勒班次，“他说。

看到绿色

李某和他的研究人员几年前开创了天堂梳，但它只用红外线和蓝光。他们的新版本的Astro-comm让天文学家测量绿灯 - 这更好地寻找外产上。

“我们看看的星星在绿色可见范围内是最亮的，这是范围频谱仪，”菲利普斯说。

建立绿色astro-comb是一项挑战，因为研究人员需要将红色激光转换为绿色频率。通过制作将一片光的小纤维转换为另一个光的小纤维来完成它。

“红灯进来，绿灯出来，”菲利普斯说。“即使我每天都看到它并了解物理学，它看起来像魔法。”

研究人员计划通过将其指向我们的太阳来测试绿色astro-carb，分析它的频谱，看看它们是否可以找到金星并重新发现其革命的特征期，其尺寸，质量和其组成。

“我们对金星有很多了解，我们可以比较我们已经知道的答案，所以当我们在遥远的明星指向光谱仪时，我们更有信心，”我们说。“