マウナケアのケック プラネット ファインダーが天文学の「エキサイティングな章」の最初のデータをキャプチャ : ビッグ アイランド ナウ

水曜日の夜、マウナケアの WM ケック天文台にある新しい惑星探査装置が「最初の光」を達成し、惑星木星のスペクトルである空からの最初のデータを取得しました。

からのニュースリリースによると、画像がキャプチャされたとき、チームメンバーは、他の星の周りの地球サイズの惑星の検索における「エキサイティングな章」の始まりを祝うためにシャンパンをポップしました。天文台。

ケック プラネット ファインダーは、11 月 11 日に「最初の光」を達成しました。 2022 年 9 月 9 日、
木星。 クレジット: WM Keck Observatory/Caltech/Keck Planet Finder Team

ケック I 望遠鏡で動作するケック プラネット ファインダー (KPF) は、可視波長用の世界で最も先進的な高解像度分光計です。

「の登場 [the planet finder] ケック天文台のディレクターであるヒルトン・ルイスは、次のように述べています。 「私たちはの到着を待っていました [the planet finder] すでに非常に成功している太陽系外惑星発見プログラムを次のレベルに引き上げることができて興奮しています。」

KPF の主任研究者であり、カリフォルニア工科大学の天文学教授であるアンドリュー ハワードは、次のように述べています。

11 月 10 月 9 日、KPF チームは、次世代の装置を使用して木星の最初の光スペクトルを捉えることに成功し、続いて KPF の最初の星であるペガスス座 51 番星のスペクトルを捉えました。ペガスス座 51 番星 b は、発見された太陽のような星を周回する最初の惑星です。ドップラー法を使用しています。

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現在、天文学における最も説得力のある質問の 1 つに答えるために、遠方の世界を非常に正確に観測し始める態勢が整っています。

「過去 20 年間の最近の太陽系外惑星発見ブームの前は、他にどのような惑星があるのか​​本当に知りませんでした。 私たち自身の太陽系や私たち自身の地球が一般的であるかどうかはわかりませんでした」と、ケック天文台の KPF の副機器科学者であるシェリー・イェーは言いました。 「私たちは、銀河の近隣にある他の惑星を本当に理解する最初の世代です。」

太陽のような恒星の約 5 分の 1 は、ハビタブル ゾーンに地球サイズの惑星を持っており、そこでは気温が液体の水を助長します。
私たちが知っているように、人生のために。

ドップラー技術の使用 – ケック天文台で開拓された測定 – KPF
主星の振る舞いから系外惑星を調べて測定します。 とき
惑星が恒星の周りを回ると、恒星を「ぐらつき」させる重力が発生します。

ケック天文台のインフラストラクチャ技術者であるジェームス チョンは、
Zerodur 光学ベンチを、機器が存在する観測所の地下室に移動します。
写真提供: WM ケック天文台

惑星ファインダーは、この星のぐらつきを探します。天文学者はこれを測定して、星を引っ張っている惑星の質量と密度を推測できます。

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惑星の質量が小さければ小さいほど、星のぐらつきは小さくなり、星の光が前後に移動するのを捉えるのはより困難になります。 KPF は、この課題に対処するように設計されています。

完全に稼働すると、毎秒わずか 30 センチメートルの速度で前後に移動する星を検出できるようになります。 KPF の威力を概観すると、その前身であるケック天文台の現在の惑星探査機器である高解像度エシェル分光計は、毎秒 200 センチメートルの星の動きを検出します。

ケック天文台の KPF の機器科学者である Josh Walawender は、次のように述べています。 「KPFは、問題を解決し、私たちの周りの宇宙の理解に対する障害を回避するために適用された驚くべき量の人間の創意工夫の結果です。」

この最先端の分光計を際立たせているのは、ケック天文台の象徴的な主鏡セグメントを製造するために使用されたのと同じ材料である、Zerodur と呼ばれる珍しいタイプのガラスセラミックハイブリッド材料で作られていることです。

Schott AG 社によって製造された Zerodur は、温度の変動に関係なく形状を維持します。 この熱安定性は KPF の鍵となります。これは、機器内の動きが星からのドップラー シフトのように見える誤った信号につながる可能性があるためです。 熱移動を減らすことで、KPF は比類のない効率で太陽系外惑星を検出して特徴付けることができます。

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「これは、Zerodur をその設計に統合した最初の分光計です」と Howard 氏は述べています。 「巨大なスラブの材料は非常に壊れやすく、扱いにくいですが、それが KPF を小さな惑星に非常に敏感にする理由です。」

2014 年に考案された KPF は、ケプラー、TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)、世界を求めて何千もの系外惑星を調査する Nancy Grace Roman Space Telescope など、NASA の既存の惑星探査望遠鏡を補完するものとして、ケック天文台のために特別に設計されています。私たち自身のように。

最も可能性の高い候補は、詳細な画像とスペクトルを収集して理解を深めることができるケック天文台などの地上望遠鏡を使用して、より詳細に調査されます。
大気のバイオシグネチャー – 気温の重要な指標と、どのようなガスが存在するか
現在。

科学者とエンジニアは、過去数か月を費やして、新しい
ケック天文台のマウナケア施設の分光器。 これに先立ち、KPF のコンポーネント
UC バークレーの宇宙科学研究所とカリフォルニア工科大学で組み立てられました。

「私にとって、KPF は人類の最も優れた特徴の 1 つを表しています。
私たちを取り巻く宇宙について見て学び、よりよく理解する
私たちが住んでいる場所です」とWalawender氏は言いました。

KPF は、2018 年から太陽系外惑星研究のために科学コミュニティで利用できるようになります。
2023年春。

KPF の設計と建設は、全米科学財団、Heising-Simons Foundation、WM Keck Foundation、Simons Foundation、Mt. キューバ財団、カリフォルニア工科大学が NASA のために管理するジェット推進研究所、民間の寄付者、WM ケック天文台、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、ハワイ大学。

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