Ученые «выключили» свет звезд для обнаружения новых экзопланет

Команда исследователей из Университета Аризоны создала инновационный коронограф — оптическое устройство, блокирующее яркий свет звезды, — который может открыть путь к прямому наблюдению ранее недоступных экзопланет. Новый прибор способен устранять ослепляющий свет звезды, позволяя разглядеть гораздо более тусклые планеты, вращающиеся вокруг нее. Работа опубликована в журнале Optica.

«Планеты, подобные Земле, в зоне обитаемости могут быть в миллиард раз тусклее своей звезды», — пояснил руководитель проекта Нико Дешлер. — «Наш коронограф отфильтровывает этот звездный свет еще до того, как изображение фиксируется, давая шанс увидеть экзопланеты напрямую».

Устройство способно достичь фундаментальных пределов обнаружения и локализации экзопланет, установленных квантовой оптикой. Эксперименты в лаборатории показали, что новая система может определять положение экзопланет даже при расстояниях до 50 раз меньших, чем позволяет разрешающая способность обычного телескопа.

Ключевой элемент технологии — сортировщик пространственных мод света, позволяющий отделить свет звезды от света планеты. После удаления лишнего света используется обратный сортировщик для восстановления изображения. Таким образом удалось получить четкое изображение экзопланеты, ранее «спрятанной» в бликах звезды.

«Наш коронограф не просто измеряет количество света от экзопланеты, а формирует полноценное изображение», — добавляет Дешлер. — «Это позволяет изучать орбиты, состав атмосферы и даже искать признаки жизни».

Ученые уверены, что их эксперимент станет основой для развития новых методов астрономической визуализации, а также найдет применение в квантовой сенсорике, медицинской визуализации и телекоммуникациях.