Войти
The Gemini Planet Imager (GPI) - это высококонтрастный прибор для построения изображений, который был построен для Южного телескопа Джемини в Чили. Прибор обеспечивает высокий контраст при малых угловых расстояниях, что позволяет получать прямые изображения и спектроскопию интегрального поля внесолнечных планет вокруг ближайших звезд. Сотрудничество по планированию и созданию тепловизора Gemini Planet включает Американский музей естественной истории (AMNH), Обсерваторию Близнецов, Институт астрофизики Герцберга (HIA), Лаборатория реактивного движения, Ливерморская национальная лаборатория (LLNL), Обсерватория Лоуэлла, Институт SETI, Наука о космическом телескопе Институт (STSCI), Монреальский университет, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес (UCLA), Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC), Университет Джорджии.
Схема подсистем GPI. Gemini Planet Imager используется на телескопе Gemini South, расположенном в Серро-Пачон, Чили. Он увидел первый свет в ноябре 2013 года и начал регулярную работу в ноябре 2014 года. Он предназначен для непосредственного обнаружения молодых газовых гигантов по их тепловому излучению. Он будет работать на длинах волн, близких к инфракрасному (диапазоны Y - K), где планеты будут достаточно яркими, но тепловое излучение от Земли атмосфера не слишком сильна.
Система состоит из нескольких компонентов, включая систему адаптивной оптики высокого порядка, коронограф, калибровочный интерферометр и спектрограф интегрального поля. Система адаптивной оптики, создаваемая в LLNL, использует деформируемое зеркало MEMS от Boston Micromachines Corporation для исправления ошибок волнового фронта, вызванных движение воздуха в атмосфере и оптика в телескопе. Коронограф, созданный в AMNH, блокирует свет наблюдаемой звезды, что необходимо для того, чтобы увидеть гораздо более тусклого компаньона. Перед отправкой GPI в Gemini South было важно протестировать коронограф, воспроизведя точные экспериментальные условия, в которых он собирался использоваться. Для этого использовался Фотон и т. Д. перестраиваемый лазерный источник, который помог определить, что на его наиболее эффективной длине волны тепловизор может обнаружить планету лишь немного более массивную, чем Юпитер, на расстоянии около 100 метров. Солнце-подобная звезда возрастом миллион лет. Спектрограф, разработанный Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе и Монреалем, отображает и снимает спектры любого обнаруженного спутника звезды с спектральной разрешающей способностью от 34 до 83, в зависимости от длины волны. Ожидаемые характеристики прибора позволят обнаруживать спутников на одну десятимиллионную ярче их хозяев при угловом разносе примерно 0,2-1 угловых секунд, вплоть до величины 23 баллов в H-диапазоне.
Сегодняшние поиски экзопланет нечувствительны к экзопланетам, расположенным на расстояниях от их звезды-хозяина, сравнимых с большими полуосями газовых гигантов в Солнечная система, больше примерно 5 а.е. Обзоры с использованием метода лучевых скоростей требуют наблюдения звезды в течение как минимум одного периода обращения, что составляет примерно 30 лет для планеты, находящейся на расстоянии Сатурн. Существующие инструменты адаптивной оптики становятся неэффективными при малых угловых разносах, ограничивая их большими полуосями, превышающими примерно 30 астрономических единиц. Высокий контраст Gemini Planet Imager на малых угловых расстояниях позволит ему обнаруживать газовых гигантов с большой полуосью 5–30 астрономических единиц.
Gemini Planet Imager будет наиболее эффективным при обнаружении молодых газовых гигантов. от одного миллиона до одного миллиарда лет. Причина этого в том, что молодые планеты сохраняют тепло от своего образования и только постепенно остывают. Пока планета еще горячая, она остается яркой, и поэтому ее легче обнаружить. Это ограничивает GPI более молодыми целями, но означает, что он даст информацию о , как образуются газовые гиганты. В частности, спектрограф позволит определять температуру и поверхностную гравитацию, которые дают информацию об атмосфере и тепловом развитии газовых гигантов.
В дополнение к своей Основная цель получения изображений экзопланет, GPI будет способна изучать протопланетные диски и диски обломков вокруг молодых звезд. Это может дать ключ к разгадке формирования планеты. Техника, используемая для изображения дисков с помощью этого прибора, называется поляризационно-дифференциальной визуализацией. Другой научный пример - изучение объектов солнечной системы с высоким пространственным разрешением и высоким коэффициентом Штреля. Астероиды и их спутники, спутники Юпитера и Сатурна, а также планеты Уран и Нептун являются хорошими целями для GPI. Последний вспомогательный научный пример - изучение потери массы эволюционировавшими звездами в результате их оттока.
Планета 51 Эридана b - первая экзопланета, открытая Близнецами. Planet Imager. Она в миллион раз слабее своей родительской звезды и демонстрирует самую сильную сигнатуру метана, когда-либо обнаруженную на чужой планете, что должно дать дополнительные сведения о том, как образовалась планета.
GPI-изображение звезды HR4796a, показывающее диск обломков, как видно из поляризационных измерений.
| journal =()