Tijekom proteklih 21 godina, svemirski teleskop Hubble prikupio je brod podataka, a Hubbleov arhivski centar ispunjavao je oko 18 DVD-a svaki tjedan života teleskopa. Sada, s poboljšanim tehnikama vađenja podataka, intenzivna ponovna analiza HST slika iz 1998. otkrila je neka skrivena blaga: prethodno neotkrivene ekstrasolarne planete.
Znanstvenici kažu da ovo otkriće pomaže dokazati novu metodu za lov na planetu koristeći arhivirane podatke Hubblea. Također, otkrivanje dodatnih egzoplaneta u podacima Hubblea pomaže im da usporede ranije orbitalne podatke o kretanju s novijim promatranjima.
Kako su astronomi otkrili prethodno neviđene egzoplanete i mogu li se primijenjene metode primijeniti na druge skupove podataka HST?
Ovo nije prvi put da su skriveni egzoplaneti otkriveni u podacima HST-a - David Lafreniere sa Sveučilišta u Montrealu 2009. pronašao je podatke o skrivenim egzoplanetima na Hubble snimcima HR 8799. Studije HST-a, koje je Lafreniere proučavao, snimljene su 1998. godine uz blizini infracrvene kamere i multi-objektni spektrometar (NICMOS). Identificirana je najudaljenija planeta u okolini HR 8799 i pokazana je snaga nove tehnike obrade podataka koja bi mogla izmamiti slabe planete iz sjaja njihove središnje zvijezde.
Sada je poznato da orbite HR 8799 imaju četiri planeta divova, od kojih su prva tri otkrivena u 2007./2008. U blizu infracrvenim slikama snimljenim instrumentima u W.M. Opservatorij Keck i teleskop Gemini North Christian Marois iz Nacionalnog vijeća za istraživanje u Kanadi. Marois i njegov tim otkrili su 2010. četvrti, najdublji, planet. Ono zbog čega je sustav HR 8799 toliko jedinstven jest da je jedini multi-egzoplanet zvijezdani sustav koji je izravno snimljen.
Nova analiza Remija Soummera sa Znanstvenog instituta za svemirski teleskop otkrila je sve tri vanjske planete. Nažalost, četvrti, najdublji planet nalazi se blizu HR 8799 i nije ga moguće zamisliti zbog zatamnjenja pomoću koronagrafa NICMOS koji blokira svjetlost središnje zvijezde.
Kad astronomi proučavaju egzoplanete izravno ih slikajući, oni proučavaju slike snimljene nekoliko godina odvojeno - za razliku od metoda koje se koriste za pronalaženje Plutona i drugih patuljastih planeta u našem Sunčevom sustavu poput Erisa. Razumijevanje orbita u sustavu s više planeta je presudno jer masivni planeti mogu utjecati na orbite njihovih susjednih planeta u sustavu. "Iz Hubbleovih slika možemo odrediti oblik njihovih orbita, koji donosi uvid u stabilnost sustava, mase planeta i ekscentričnosti, a također i nagib sustava", kaže Soummer.
Otežavanje studije čine ekstremno duge orbite triju vanjskih planeta, otprilike 100, 200 i 400 godina. Duga orbitalna razdoblja zahtijevaju mnogo vremena da proizvedu dovoljno pokreta za proučavanje astronoma. U ovom slučaju, dodano vremensko razdoblje od podataka o Hubbleu znatno pomaže. "Arhiva je dobila 10 godina znanosti", kaže Soummer. „Bez ovih podataka morali bismo pričekati još jedno desetljeće. To je 10 godina nauke besplatno. "
S obzirom na svoje 400-godišnje orbitalno razdoblje, u posljednjih deset godina najudaljeniji planet jedva je promijenio svoj položaj. "Ali ako idemo na sljedeći unutarnji planet, malo više vidimo orbitu, a treći unutarnji planet zapravo vidimo puno kretanja", dodao je Soummer.
Kada su analizirani izvorni HST podaci, metode korištene za otkrivanje egzoplaneta, poput onih u orbiti oko HR 8799, nisu bile dostupne. Tehnike oduzimanja svjetlosti od zvijezde domaćina još uvijek su ostavljale zaostalu svjetlost koja je ugušila slabe egzoplanete. Soummer i njegov tim poboljšali su se u odnosu na prethodne metode i upotrijebili su više od četiri stotine slika iz 10 godina promatranja NICMOS-a.
Poboljšanja u odnosu na prethodnu tehniku uključivala su povećanje kontrasta i minimiziranje zaostalog zvjezdanog svjetla. Soummer i njegov tim također su uspješno uklonili difrakcijske šiljke, fenomen od kojeg trpe amaterski i profesionalni teleskopski slikovni sustavi. Pomoću poboljšanih tehnika Soummer i njegov tim mogli su vidjeti dva slaba unutrašnja planeta HR 8799, koja su oko 1/100 000. svjetlina zvijezde domaćina u infracrvenoj boji.
Soummer je planirao da analizira još 400 zvijezda u arhivi NICMOS istom tehnikom, što pokazuje snagu arhive podataka Hubble Space Telescope. Koliko je još egzoplaneta otkriveno, nagađaju svi.
Pronalaženje tih novih egzoplaneta dokazuje da čak i nakon što HST više ne funkcionira, Hubbleovi podaci će živjeti, a znanstvenici će se oslanjati na Hubbleova otkrića godinama dok nastavljaju svoje napore u razumijevanju kosmosa.
Izvor: Ažuriranja misije svemirskog teleskopa Hubble
