Космический телескоп Хеопса готов к научной работе

Хеопса является совместная миссия Европейского космического агентства (ЕКА) и Швейцарии, под руководством университета Берн в сотрудничестве с Университетом Женевы (УНИГЭ). После почти трех месяцев обширного испытания, причем часть его в разгар блокировки содержит коронавирус, в среду, 25 марта 2020 года, ЕКА объявило пространство Хеопса телескоп готов к науке. С этим достижением, ЕКА передало ответственность за выполнение работы Хеопса консорциуму миссии, которая состоит из ученых и инженеров из примерно 30 учреждений в 11 европейских странах.

Успешное завершение этапа тестирования Хеопса, несмотря на кризис коронавирус

Успешного завершения этапа испытания проходили в очень сложные времена, и практически все команды миссии вынуждены работать из дома ближе к концу фазы. «Завершение этапа испытаний стало возможным только при условии полной готовности всех участников, и потому что миссия имеет функциональную систему управления, что в значительной степени автоматизированы, позволяя команд для отправки и сведения, которые будут получены от дома», — объясняет Вилли Бенц, профессор астрофизики в Университете Берна и главный исследователь миссии Хеопса.

Команда ученых, инженеров и техников поставить Хеопса через период интенсивных испытаний и калибровки с начала января до конца марта. «Мы были взволнованы, когда мы поняли, что все системы работали как положено или даже лучше, чем ожидалось», — поясняет инструмент Хеопса ученый Андреа Фортье из Университета Берна, который руководил командой в эксплуатацию консорциума.

Отвечающий высоким требованиям по точности измерения

Команда обращала внимание на оценки фотометрических характеристик космического телескопа. Хеопса была задумана как устройство исключительной точностью способен обнаруживать экзопланеты размером планеты Земля. «Самый критический тест точное измерение яркости звездой на отклонение 0.002% (20 частей на миллион)», — объясняет Вилли Бенц. Эта точность необходима для того, чтобы полностью признать яркости, вызванные прохождением планету, размером с Землю перед солнцеподобной звезды (так называемый «транзитный», который может длиться несколько часов). Хеопса также необходимо продемонстрировать свою способность поддерживать эту точность в течение двух дней.

Хеопса превосходит требования

Чтобы убедиться в этом, команда сосредоточилась на звезде, известной как HD 88111. Звезда находится в созвездии Гидры, около 175 световых лет от Земли, и неизвестно для размещения планет. Хеопса заняло изображение звезды каждые 30 секунд в течение 47 часов подряд (см. Рис. 1). Каждое изображение было тщательно проанализировано, сначала с помощью специализированных автоматический программный пакет, а впоследствии членами команды, чтобы определить в каждом изображении яркость звезды как можно точнее. Команда ожидали, что яркость звезды меняется в течение периода наблюдения из-за различных эффектов, таких как другие звезды в поле зрения, маленький джиттер движение спутника, или влияние космических лучей попадает на детектор.

Результаты 5,640 фотографии, сделанные Хеопса за 47 часов показаны на Рис. 2 как «кривой».Кривая показывает изменение во времени измерений яркости из всех изображений, показывая среднеквадратичного разброса 0.0015% (15 частей на миллион). «Свет кривой измеряется Хеопса была приятно ровной. Космический телескоп легко превосходит требования для того, чтобы измерить яркость с точностью до 0,002% (20 частей на миллион)», — объясняет Кристофер Broeg, менеджер миссии Хеопса в Университете Берна.

Экзопланету, которая будет плавать

Команда наблюдала других звезд, в том числе некоторые известные для размещения планет (их называют экзопланетами). Хеопса ориентирована на планетарной системы HD 93396, которая находится в созвездии Секстанта, около 320 световых лет от Земли. Эта система состоит из гигантской экзопланеты под названием кельт-11б, который был обнаружен в 2016 году на орбиту этой звезды в 4,7 дней. Звезда почти в три раза превышает размер Солнца.

Команда выбрала именно эту систему, потому что звезда настолько велика, что планета занимает много времени, чтобы пройти перед ним: в самом деле, почти восемь часов. «Это дало Хеопса возможность продемонстрировать свои способности для захвата длинных транзитных событий иначе трудно наблюдать с земли, как ‘астрономические’ часть ночи для наземной астрономии, как правило, занимает не более восьми часов», — объясняет Дидье Queloz, профессор астрономии, кафедры факультета естественных наук Женевского университета и пресс-секретарь Хеопса научной команды. Первый транзитной кривой блеска Хеопса показано на рисунке 3, где падение из-за планеты происходит приблизительно через девять часов после его начала наблюдения.

Транзит Келт-11б измеряется Хеопса позволило определить размеры экзопланеты. Он имеет диаметр 181,600 км, который Хеопса способен измерять с точностью до 4’290 км. Диаметр Земли, по сравнению, всего около 12,700 км, в то время как Юпитер-самая большая планета в нашей Солнечной системе-это 139,900 км. Экзопланета кельт-11б, следовательно, больше, чем у Юпитера, но ее масса в пять раз меньше, а значит он обладает очень низкой плотности: «она будет плавать на воде в большой достаточно бассейн», — говорит Дэвид Эренрайх, Хеопса миссии ученый из Университета Женевы. Ограниченная плотность объясняется близость планеты к своей звезде. На рис. 4 показан чертеж первой системы транзитной планете, чтобы быть успешно наблюдаются Хеопса.

Бенз объясняет, что измерения Хеопса в пять раз более точный, чем те, с Земли. «Это дает нам предвкушение того, что мы можем достичь Хеопса за месяцы и годы», — продолжает Бенц.

сделать разницу: спонсорские возможности