拍攝系外行星很難。對(duì)它們進(jìn)行成像的挑戰(zhàn)與拍攝非常接近明亮物體的非常微弱的物體有關(guān),而不是因?yàn)樗鼈儽举|(zhì)上是暗淡的。即使我們知道存在超過(guò)4,000個(gè)系外行星,大多數(shù)還是使用間接方法檢測(cè)到的,例如當(dāng)一顆行星經(jīng)過(guò)前方并阻擋其某些光線時(shí),使母星的光變暗,或者依靠分鐘的測(cè)量。以及由行星繞恒星運(yùn)動(dòng)引起的恒星的周期性運(yùn)動(dòng)。
還記得哈利·波特(Harry Potter)和巫師之石(Sorcerer's Stone)的開(kāi)場(chǎng)場(chǎng)景嗎?一個(gè)大胡子男人從他的深色長(zhǎng)袍中拉著一個(gè)神秘的裝置,稱為去光器,女巫大道上的路燈一一射向其中?在過(guò)去的十年中,科學(xué)家一直在忙于設(shè)計(jì)和完善一種類(lèi)似的稱為日冕儀的裝置,該裝置可以阻擋恒星發(fā)出的光,從而可以拍攝繞行星飛行的行星-系外行星的照片。
馬薩諸塞州洛厄爾大學(xué)的物理學(xué)教授Supriya Chakrabarti和她的研究小組于9月29日使用可恢復(fù)實(shí)驗(yàn)-日冕儀(PICTURE-C)進(jìn)行了名為行星成像概念測(cè)試臺(tái)的高空氣球?qū)嶒?yàn)。
PICTURE-C的日冕儀會(huì)產(chǎn)生人工食,以使星光變暗或消除,而不會(huì)使恒星照亮的行星變暗。它旨在捕獲非??拷行暮阈堑奈⑷跣⌒行菐钐祗w。當(dāng)需要對(duì)日冕行星進(jìn)行直接成像時(shí),必須使用日冕儀,但這個(gè)6000磅重的裝置還包括可變形鏡,以校正由于重力變化,溫度波動(dòng)和其他制造缺陷而變形的望遠(yuǎn)鏡鏡的形狀。最后,內(nèi)部圖像穩(wěn)定系統(tǒng)提供了長(zhǎng)時(shí)間在太空中所需的穩(wěn)定手感。
在其20小時(shí)的首次試飛中,該實(shí)驗(yàn)測(cè)試了日冕儀在太空中對(duì)系外行星進(jìn)行成像的能力,現(xiàn)已恢復(fù)了其環(huán)境并返回實(shí)驗(yàn)室。科學(xué)家在2020年9月拍攝了一顆木星大小的行星的照片。