Astroseti.org

Simulación de una emisión exozodiacal alrededor de una estrella.

El objetivo a largo plazo del proyecto Origins es descubrir y clasificar planetas similares a la Tierra. Aunque esta complicada tarea requiere a menudo interferómetros situados en el espacio como la Misión Espacial de Interferometría y el Buscador de Planetas Terrestres, el Interferómetro Keck juega un importante papel en el proceso. Al igual que nuestro sistema solar, se espera que otros sistemas planetarios posean una determinada cantidad de polvo zodiacal (polvo en el plano del sistema solar) alrededor de su estrella central. Grandes cantidades de este polvo exozodiacal pueden oscurecer la señal de un planeta, convirtiendo su detección en algo más complicado de lo que se pensaba. Clasificar el polvo exozodiacal alrededor de objetivos potenciales en el proyecto que busca planetas similares a la Tierra (Proyecto: TPF) ayudará a optimizar el diseño de la misión, el escenario de observación y la lista de posibles objetivos. El Interferómetro Keck medirá el polvo exozodiacal alrededor de nuestras estrellas cercanas a un nivel equivalente a diez veces la emisión de nuestro propio sistema solar. El Interferómetro Keck usará una técnica de anulación de 10 micrones para esconder la luz estelar para que de este modo pueda ser detectada la emisión de polvo alrededor de una estrella.

El disco de polvo de Beta Pic.

La medición del polvo exozodiacal es un desafío. Las variables que condicionan la técnica de medida son la potente luz de la estrella central y la señal exozodiacal relativamente débil. Sin embargo, como el disco se detecta mejor en el infrarrojo medio, la técnica de medida necesita ajustar el fondo fuerte de 10 µm. El método planeado utiliza la anulación interferométrica para eliminar la luz de la estrella central con la intención de reducir el rango dinámico necesario, y modulación rápida para ajustar el fondo de la radiación IR media.

Las escalas del problema encajan con las de los instrumentos: a una distancia de 10 pársecs (pc), el diámetro de la estrella central es de ~1 miliarcosegundo (mas), mientras que el diámetro de un disco de polvo (de 1 UA de radio) es de aproximadamente de 200 mas; así, la luz del objetivo será recogida en el rayo de Lambda/D = 200 mas de un sólo Keck, mientras que la resolución Lambda/B del interferómetro a 10 µm de 25 mas permite la utilización de métodos interferométricos. La técnica de medida se muestra esquemáticamente en la imagen de la derecha. Cada apertura de los Keck se divide en dos zonas, cada una de ellas enviada de forma independiente al rayo combinado del laboratorio. Los anuladores del interferómetro esconden la mayor parte de la luz proveniente de la estrella central en dos líneas básicas de 85-m. Las salidas de estos anuladores se combinan en un rayo convencional que utiliza bandas rápidas de escaneo para demodular la firma exozodiacal en presencia del fondo de 10 µm.