Μέχρι στιγμής έχουν εντοπιστεί πάνω από 4000 εξωπλανήτες όλων των ειδών. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μονάχα στον γαλαξία μας υπάρχουν πάνω από 100 εκατομμύρια κατοικήσιμοι πλανήτες. Παρόλα αυτά όμως μια από τις βασικές επιδιώξεις των αστρονόμων, που είναι μια φωτογραφία ενός τέτοιου πλανήτη, παραμένει ανεκπλήρωτη. Το πρόβλημα είναι ότι αντίθετα με τα άστρα, τους υπερθερμους αέριους γίγαντες, και άλλα φωτεινά κοσμικα αντικείμενα, πλανήτες σαν την γη είναι πολύ αμυδροί για να φωτογραφηθούν με τηλεσκόπιο.
Όμως, φαίνεται ότι για πρώτη φορά μπορεί να υπάρξει λύση στο πρόβλημα: Στο UCSB (University of California Santa Barbara), εγκατέστησαν μια εξαιρετικά ισχυρή κάμερα επάνω στο διαμέτρου οκτώ μέτρων τηλεσκόπιο Subaru στη Χαβάη. Η κάμερα βασίζεται σε ένα νέου τύπου αισθητήρα που ονομάζεται MKID (Microwave kinetic induction detector), που είναι ουσιαστικά ένας μετρητής φωτονίων. Ο αισθητήρας είναι πολύ πιο γρήγορος και πολύ πιο ευαίσθητος από τις μέχρι τώρα τεχνολογίες.
Η τεχνολογία των MKID δεν είναι το κάτι καινούργιο. Ήδη από την δεκαετία του ’80 ήταν προφανές ότι οι υπάρχοντες αισθητήρες ήταν ανεπαρκείς. Για να βελτιωθούν έπρεπε να γίνουν δυο πράγματα. Πρώτον, οι αισθητήρες να γίνουν πιο ψυχροί έτσι ώστε να αποφευχθούν τα ψεύτικα είδωλα. Δεύτερον, θα έπρεπε να μπορούν να ενεργοποιηθούν και να δώσουν σήμα με πολύ λιγότερη ενέργεια από αυτή που χρειάζονται για να ενεργοποιηθούν οι προηγούμενης γενιάς αισθητήρες.
Το κυνήγι εξωπλανητών μέχρι τώρα ήταν εξαιρετικά δύσκολη υπόθεση γιατί βασιζόμασταν σχεδόν αποκλειστικά σε έμμεσες μεθόδους εντοπισμού. Οι άμεσες μέθοδοι εντοπισμού που χρησιμοποιούσαμε μέχρι σήμερα, μπορούσαν να εντοπίσουν αέριους γίγαντες που ήταν σχεδόν όσο θερμοί όσο ένα άστρο και δύο ή τρεις φορές το μέγεθος του Δία Μάλιστα στην καλύτερη των περιπτώσεων μπορέσαμε και δημιουργήσαμε ένα βίντεο τεσσάρων δευτερολέπτων ενός ηλιακού συστήματος, του HR 8799, που βρίσκεται 129 έτη φωτός μακριά. Οι τέσσερις πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το άστρο είναι όλοι τους αέριοι γίγαντες δυο με τέσσερις φορές μεγαλύτεροι από τον Δια.
Με την MKID λοιπόν έχουμε για πρώτη φορά μια μέθοδο που θα μας επιτρέψει άμεση παρατήρηση με πολύ πιο εύκολο τρόπο και με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια. Η μέθοδος έχει πολλά προτερήματα. Καταρχάς έχει μεγάλη ευαισθησία, που μπορεί να αυξηθεί με πολύπλοκες επιστρώσεις στην επιφάνεια του φακού. Το δεύτερο σημείο υπεροχής είναι, ότι το επίπεδο “θορύβου” από ψευδή σήματα, καθώς και το επίπεδο “θορύβου” από την θερμότητα που εκπέμπει το ίδιο το όργανο, είναι μηδέν. Πέραν αυτών τα MKID διαθέτουν επίσης φασματική ανάλυση.
Βεβαιως τα MKID έχουν και μειονεκτήματα. Για παράδειγμα η φασματική ανάλυση που διαθέτουν δεν είναι και τόσο υψηλή. Βασικό όμως μειονέκτημα τους είναι ότι είναι ότι χρειάζεται να λειτουργούν στους -272 βαθμούς Κελσίου, κάτι που απαιτεί ψύξη με υγρό ήλιο. Βεβαίως αυτό που θα πρέπει να τονίσουμε είναι ότι οι αισθητήρες MKID είναι ακόμη σε πειραματικό στάδιο και αυτή την στιγμη οι ερευνητές μαθαίνουν πως να χρησιμοποιούν την συγκεκριμένη τεχνολογία.
Το τηλεσκόπιο Subaru είναι ιδανικό για την χρήση του MKID καθώς έχει σχεδιαστεί για να μπορεί να ενσωματώσει και να δοκιμάσει νέες τεχνολογίες. Έτσι το αρχικό πλάνο δοκιμής της τεχνολογίας MKID είναι να παρατηρήσει εξωπλανήτες που έχουν ήδη ανακαλυφθεί με έμμεσες μεθόδους. Όπως είναι αναμενόμενο αέριοι γίγαντες θα είναι εύκολο να εντοπιστούν, όμως πλανήτες όπως για παράδειγμα μια υπεργαία είναι πολλές φορές πιο αμυδροί. Παρόλα αυτά όμως είναι μέσα στις δυνατότητες του MKID που του δίνουν την ικανότητα να εντοπίζει αντικείμενα δεκάδες ή εκατοντάδες εκατομμύρια φορές πιο αμυδρά. Βεβαίως εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι παρατήρησή μικρών κατοικήσιμων εξωπλανητών όπως η Γη είναι πέρα από τις δυνατότητες του MKID καθώς είναι ακόμη πιο αμυδροί από τους προαναφερόμενους.
Ένα είναι σίγουρο: Ότι με την νέα αυτή τεχνολογία θα εντοπίσει ένας τεράστιος αριθμός νέων εξωπλανητών. Αυτή την φορά όμως με άμεση παρατήρηση.
Πηγή
