Благодаря вводу в эксплуатацию нового спектрографа Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO), процесс "охоты" на экзопланеты перешел на качественно новый уровень. Этот спектрограф установлен на телескопе Very Large Telescope (VLT) Европейской южной обсерватории, его высочайшая точность позволит ученым обнаруживать и изучать небольшие, подобные Земле планеты, что раньше лежало за пределами возможностей одного из самых больших телескопов на сегодняшний день.

Отметим, что транзитный метод охоты на экзопланеты, используемый космическим телескопом Kepler, не позволяет обнаруживать планеты, меньшие по размерам, чем Юпитер. Для поисков малых экзопланет ученые используют альтернативный способ, способ измерения изменений радиальной скорости по спектру. Этот способ основан на известном эффекте Допплера, который измеряется высокочувствительным спектрографом. За счет движения исследуемой звезды относительно Земли получается то, что вращение ее одной части происходит немного быстрее, чем другой. При этом, спектр света первой части смещается в синюю сторону, а второй - в красную.



Если у исследуемой звезды нет ни одной планеты, то спектральные изменения имеют четкий периодический и симметричный характер. Однако, наличие даже одной планеты заставляет саму звезду колебаться и эти колебания проявляются в виде колебаний смещения спектра. По амплитуде и другим параметрам этих колебаний астрономы могут рассчитать величину, массу, плотность и параметры орбиты планеты.

Отметим, что все спектрографы, которые были установлены раньше на телескопе VLT, не могли полностью использовать все возможности этого телескопа. Спектрограф ESPRESSO, инструмент третьего поколения, является первым инструментом, способным использовать свет, собираемый всеми четырьмя телескопами, которые входят в состав телескопа VLT. Другими словами, разрешающая способность, обеспечиваемая спектрографом ESPRESSO, равна разрешающей способности одного большого телескопа с 16-метровым зеркалом.



Спектрограф ESPRESSO считается преемником инструмента HARPS, который способен измерять спектральную скорость с точностью до 1 метра в секунду. Только спектрограф ESPRESSO может делать это же самое с точностью до нескольких сантиметров в секунду, что позволит ученым охотиться на небольшие каменистые планеты. Помимо охоты на планеты, высокая точность нового спектрографа позволит определить величину изменения некоторых базовых физических констант за миллиарды лет, начиная с момента Большого Взрыва.

Во время этапа первичного тестирования спектрограф ESPRESSO провел наблюдения за звездами и экзопланетами, которые уже были достаточно хорошо изучены при помощи инструмента HARPS. Представители Европейской южной обсерватории сообщили, что этот этап тестирования завершился успешно, демонстрируя, что спектрографу ESPRESSO требуется меньшее время выдержки для получения более высокоточных данных, нежели это может обеспечить инструмент HARPS.