Brug af deres baghave-teleskop i dag? Ingen; Imidlertid krævede dette billede af tre eksoplaneter kun 1,5 meter (diameter; 60 tommer) af et teleskopspejl, ikke meget større end den største baghave 'omfang.
Disse særlige eksoplaneter kredser om stjernen HR 8799 og er blevet afbildet direkte før af en af de 10 meter store Keck-teleskoper og 8,0 meter (26 fod) Gemini North Observatory, begge på Mauna Kea på Hawaii ; de er blandt de første, der er taget så billedet, som rapporteret af Space Magazine i november 2008 First Image of Another Multi-Planet Solar System.
Så hvordan klarede Gene Serabyn og kollegerne tricket med at tage billedet ovenfor ved hjælp af bare en del på 1,5 meter i diameter (4,9 fod) af det berømte Palomar 200-tommer (5,1 meter) Hale-teleskopets spejl?
De gjorde det ved at arbejde i det nærmeste infrarøde lys og ved at kombinere to teknikker - adaptiv optik og en krone - for at minimere blænding fra stjernen og afsløre den svage glød fra de meget svagere planeter.
”Vores teknik kunne bruges på større jordbaserede teleskoper til at afbilde planeter, der er meget tættere på deres stjerner, eller den kunne bruges på små rumteleskoper til at finde mulige jordlignende verdener i nærheden af lyse stjerner,” sagde Gene Serabyn, der er en astrofysiker hos JPL og gæstemedarbejder i fysik ved Californiens teknologiske institut i Pasadena.
De tre planeter, kaldet HR8799b, c og d, menes at være gasgiganter, der ligner Jupiter, men mere massive. De går i kredsløb om deres værtstjerne på henholdsvis ca. 24, 38 og 68 gange afstanden mellem vores jord og solen (Jupiter bor ca. fem gange afstanden mellem jord og sol). Det er muligt, at stenede verdener som Jorden cirkler tættere på planeternes homestar, men med den nuværende teknologi ville de være umulige at se under stjernens blænding.
Stjernen HR 8799 er en smule mere massiv end vores sol og meget yngre på ca. 60 millioner år sammenlignet med vores sols ca. 4,6 milliarder år. Det er 120 lysår væk i stjernebilledet Pegasus. Denne stjernes planetariske system er stadig aktivt med kroppe, der styrter sammen og sparker op støv, som det for nylig blev opdaget af NASAs Spitzer-rumteleskop. Som en friskbagt tærte ud af ovnen er planeterne stadig varme fra dannelsen af dem og udsender nok infrarød stråling til, at teleskoper kan opdages.
For at tage et billede af HR 8799s planeter brugte Serabyn og hans kolleger først en metode kaldet adaptiv optik for at reducere mængden af atmosfærisk sløring eller for at fjerne stjernens ”glimt”. Til disse observationer blev teknikken optimeret ved kun at bruge en lille brøkdel af teleskopet. Når glimtet var fjernet, blev lyset fra selve stjernen blokeret ved hjælp af holdets koronograf, et instrument, der selektivt maskerer stjernen ud. En roman “vortex coronagraph”, opfundet af teammedlem Dimitri Mawet fra JPL, blev brugt til dette trin. Det endelige resultat var et billede, der viser lyset fra tre planeter.
Mens adaptiv optik kun er i brug på et par amatørers teleskoper (og en relativt simpel art i det), vil teknologien sandsynligvis blive bredt tilgængelig for amatører i de næste par år. Imidlertid kan virvelkoronagrafter tage lidt længere tid.
”Tricket er at undertrykke stjernelyset uden at undertrykke planetlyset,” sagde Serabyn.
Teknikken kan bruges til at afbilde det rum, der ligger blot et par buesekunder fra en stjerne. Dette er så tæt på stjernen som det, der opnås med Gemini og Keck - teleskoper, der er henholdsvis fem og syv gange større.
At holde teleskoper små er kritisk for rumopgaver. ”Dette er den slags teknologi, der kan lade os forestille os andre jordarter,” sagde Wesley Traub, hovedforsker for NASAs Exoplanet Exploration Program hos JPL. ”Vi er på vej mod at få et billede af en anden lyseblå prik i rummet.”
Kilder: JPL, Nature, Astrophysics Journal (forudtryk er arXiv: 0912.2287)
