Evropská jižní observatoř(ESO). Cerro Paranal, Atacama, Chile.

Planety u vzdálených hvězd ještě nedokážeme, až na naprosté výjimky, pozorovat přímo. Místo toho používáme pozorování překryvu, tedy když planeta přejde přes hvězdu a způsobí tak pokles jasnosti hvězdy. Na tohle pozorování ale potřebujeme štěstí, že zrovna planeta a hvězda budou ve vhodné konstelaci a to nebývá moc častá událost.

ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations)

Existuje jiná, účinnější metoda, a to měření, jak se hvězda „kolíbá" kolem společného těžiště planetární soustavy. Ano, i když je obvykle poměr hmoty hvězdy a hmoty planet 99:1, i tak gravitace planet dokáže posunout celkové těžiště soustavy mimo těžiště samotné hvězdy. Potom se hvězda k nám střídavě přibližuje a vzdaluje, což se projeví v jejím světelném spektru tzv. Dopplerovým efektem. A právě Dopplerův posun dokážeme dost dobře měřit. A platí, že čím hmotnější planeta, tím více s hvězdou pohupuje.

Vzorek jednoho z CCD detektorů, kterými jsou osazeny kamery přístroje ESPRESSO. Vyrobila je společnost e2v. Podařilo se jí vměstnat více než 80 milionů pixelů na plochu 92 x 92 milimetrů. Kredit: ESO / ESPRESSO Consortium / e2v

Observatoř Evropské kosmické agentury na hoře Paranal tvoří celkově 4 teleskopy o průměru zrcadla 8,2m. Od roku 2003 zde pátrá po exoplanetách přístroj HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher – přístroj pro vysoce přesné měření radiální rychlosti) . Tento přístroj spojuje všechny 4 teleskopy dohromady a provádí pomocí difrakce analýzu světelného spektra hvězdy,  pátrá po spektrálním posunu způsobeném právě Dopplerovým jevem. Dokáže odhalit pohyb hvězdy o rychlosti cca 1m/s a má na své pažbě už přes 130 zářezů za objevy exoplanet.

Spektrograf HARPS. Na snímku je otevřená vakuová nádrž, a tak lze vidět některé z vnitřních součástí. Například k lavici připevněná optická mřížka rozptylující přicházející světlo o rozměrech 200 x 800 mm. Kredit: ESO.

Pokud ale chceme pátrat po kamenných planetách, podobných naší Zemi, které mohou být vhodné pro vznik a vývoj života, potřebujeme jemnější instrument. A tím je  HARPSův nástupce ESPRESSO, tedy Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations – Echelonový spektrograf pro kamenné planety a stálé spektroskopické pozorování.

ESPRESSO posune citlivost měření do řádů několika cm/s. První světlo tímto přístrojem prošlo na konci minulého roku a kromě pátrání po exoplanetách bude tento přístroj využíván i pro zkoumání, zda při vývoji vesmíru mohlo dojít ke změně základních fyzikálních konstant.

Video: Přístroj ESPRESSO na teleskopu v Chile použil poprvé společné světlo ze všech čtyř 8.2-metrových teleskopů. VLT je největším optickým teleskopem, pokud jde o oblast sběru.

Zdroje

Difrakce https://cs.wikipedia.org/wiki/DifrakceDoppler

https://cs.wikipedia.org/wiki/Doppler%C5%AFv_jevVLT

https://cs.wikipedia.org/wiki/Very_Large_TelescopeHARPS https://en.wikipedia.org/wiki/High_Accuracy_Radial_Velocity_Planet_SearcherESPRESSO https://www.eso.org/public/czechrepublic/teles-instr/paranal-observatory/vlt/vlt-instr/espresso/?lang