Når løbet springer op for at finde jordlignende planeter omkring andre stjerner, er lasere en levedygtig mulighed.
Det ifølge forskere ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts, som har skabt en "astro-comb", et slags kalibreringsværktøj baseret på bølgelængder af lys, for at hente små variationer i en stjernebevægelse forårsaget af kredsløb planeter.
I de fleste tilfælde kan ekstrasolære planeter ikke ses direkte - den nærliggende stjernes blænding er for stor - men deres indflydelse kan skelnes gennem spektroskopi, der analyserer energispektret for lyset, der kommer fra stjernen. Ikke kun afslører spektroskopi identiteten af atomerne i stjernen (hvert element udsender lys ved en bestemt karakteristisk frekvens), det kan også fortælle forskere, hvor hurtigt stjernen bevæger sig væk eller mod Jorden, takket være Doppler-effekten, der opstår når som helst en kilde til bølger er selv i bevægelse. Ved at registrere ændringen i frekvensen af bølgerne, der kommer fra eller sprænge af en genstand, kan forskere udlede objektets hastighed.
Selvom planeten måske vejer millioner gange mindre end stjernen, vil stjernen blive rykket omkring en lille mængde på grund af tyngdekraftsinteraktionen mellem stjerne og planet. Denne rykkende bevægelse får stjernen til at bevæge sig let mod eller væk fra Jorden på en måde, der afhænger af planetens masse og dens nærhed til stjernen. Jo bedre spektroskopi, der bruges i hele denne proces, desto bedre vil identifikationen af planeten i første omgang, og desto bedre vil bestemmelsen af planetariske egenskaber være.
Lige nu kan standard spektroskopiteknikker bestemme stjernebevægelser inden for få meter i sekundet. I test er Harvard-forskerne nu i stand til at beregne forskydninger i stjerners hastighed på mindre end 1 m (3,28 fod) pr. Sekund, så de kan præcisere planetens placering mere præcist.
Smithsonian-forsker David Phillips siger, at han og hans kolleger forventer at opnå endnu højere hastighedsopløsning, som når de anvendes til aktiviteterne i store teleskoper, der for tiden er under konstruktion, ville åbne nye muligheder inden for astronomi og astrofysik, herunder enklere detektion af flere jordlignende planeter .
Med denne nye tilgang opnår Harvard-astronomer deres store forbedring ved hjælp af en frekvenskam som basis for astro-kammen. Et specielt lasersystem bruges til at udsende lys ikke ved en enkelt energi, men en række energier (eller frekvenser), jævnt fordelt over et bredt værdiområde. Et plot af disse snævert lukkede energikomponenter ville ligne tænderne på en kam, deraf navnet frekvenskam. Energien fra disse kamlignende laserpulser er kendt så godt, at de kan bruges til at kalibrere energien i lys, der kommer ind fra den fjerne stjerne. Faktisk skærper frekvenskammetoden spektroskopiprocessen. Den resulterende astro-kam bør muliggøre en yderligere udvidelse af ekstrasolær planetarisk detektion.
Astro-comb-metoden er afprøvet på et mellemstort teleskop i Arizona og vil snart blive installeret på det meget større William Herschel-teleskop, der ligger på en bjergtop på De Kanariske Øer.
Foreløbige resultater fra den nye teknik blev offentliggjort i udgaven af 3. april 2008 af Natur. Harvard-gruppen vil præsentere de seneste konklusioner på 2009-konferencen om lasere og elektrooptik / International kvanteelektronik-konference, 31. maj til 5. juni i Baltimore.
Kilde: Eurekalert
