Надзвичайно великий телескоп невдовзі має бути завершений. Він стане одним із найпотужніших інструментів для вивчення екзопланет. Цілком можливо, що на одній із них він дуже швидко зможе знайти життя.
Можливості Надзвичайно великого телескопа
Надзвичайно великий телескоп (ELT), який зараз будується на півночі Чилі, дасть науковцям кращий огляд Чумацького Шляху, ніж будь-який наземний астрономічний інструмент до нього. Важко переоцінити, наскільки це буде трансформаційним.
Первинна дзеркальна решітка ELT матиме ефективний діаметр 39 м. Він збиратиме на порядок більше світла, ніж попередні телескопи, й даватиме нам зображення в 16 разів чіткіші, ніж космічний телескоп Hubble. Запуск телескопа запланований на 2028 рік, і результати можуть почати надходити буквально за одну ніч, як показує нещодавнє дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv.
Дослідження спектрів екзопланет
Однією з найпотужніших можливостей ELT буде захоплення слабких атмосферних спектрів з атмосфер екзопланет. Зазвичай це відбувається, коли планета проходить перед своєю зорею з нашої точки спостереження. Невелика частина зоряного світла проходить крізь атмосферу планети, щоб досягти нас, і, аналізуючи спектри поглинання, ми можемо визначити молекули, що містяться в атмосфері, такі як вода, вуглекислий газ і кисень. Космічний телескоп James Webb, наприклад, зібрав дані про кілька атмосфер екзопланет.
Але іноді дані про транзит, які ми можемо зібрати, є непереконливими. Наприклад, коли James Webb шукав атмосферу на планетах системи TRAPPIST-1, здавалося, що планети b і c були безповітряними, але даних недостатньо, щоб виключити наявність атмосфери. Там можуть бути тонкі атмосфери зі спектральними лініями, надто слабкими для спостереження JWST. Більша чутливість ELT має допомогти розв’язати це питання.
Ще цікавіше те, що новий телескоп зможе збирати спектри не лише екзопланет, які проходять повз свою зорю, але й екзопланет, які не проходять повз неї, за допомогою відбитого зоряного світла. Щоб визначити, наскільки потужним буде ELT, нове дослідження змоделювало результати для кількох сценаріїв.
Пошук біля червоних карликів
Науковці зосередилися на планетах, що обертаються навколо червоних карликів, оскільки це найпоширеніший тип екзопланет, і розглянули чотири тестові випадки: неіндустріальну Землю, багату на воду і фотосинтезуючі рослини, Землю раннього архею, де життя тільки починає процвітати, землеподібний світ, де океани випарувалися, подібний до Марса чи Венери, та добіотичну Землю, здатну до життя, але де його немає. Для порівняння команда також розглянула світи розміром із Нептун, які повинні мати значно товстішу атмосферу.
Ідея полягала в тому, щоб побачити, чи зможе ELT розрізнити різні землеподібні світи, й, що ще важливіше, чи можуть дані обдурити нас, давши хибнопозитивний або хибнонегативний результат. Тобто, чи буде здаватися, що в неживому світі є життя, чи живий світ буде здаватися безплідним.
На основі своїх симуляцій автори дійшли висновку, що ми повинні мати можливість чітко і точно розрізняти сусідні зоряні системи. Для найближчої зорі, Проксими Центавра, ми могли б виявити життя у світі, схожому на Землю, лише за 10 годин спостереження. Для світу розміром з Нептун ELT міг би зафіксувати спектри планет приблизно за годину.
Отже, здається, що якщо життя існує в сусідній зоряній системі, то ELT повинен бути здатний його виявити. Відповідь на, можливо, найбільше питання в історії людства може бути знайдена всього за кілька років.
За матеріалами phys.org
