¿Es importante la resolución angular cuando queremos los espectros de un exoplaneta similar a la Tierra?

En este momento, nuestra resolución + poder de recolección de luz aún es demasiado baja para tomar imágenes directas de exoplanetas, por lo que estamos limitados a restar los espectros del planeta de los espectros de la estrella madre cuando el planeta experimenta un tránsito (y esto no va a posible durante décadas, según el último libro de Jim Kasting). Entonces, en este caso, parece que el poder de recolección de luz es más importante.

Entonces, ¿es más importante la resolución angular cuando queremos medir los espectros de un Exo similar a la Tierra?

Respuestas (2)

Para estudiar los espectros de planetas similares a la Tierra en tránsito a través de sus estrellas, necesitaremos un observatorio en el espacio para que no nos afecten las líneas espectrales de la atmósfera terrestre. Desafortunadamente, entonces no podremos usar grandes aperturas en la Tierra para suavizar el ruido. También querremos ir a longitudes de onda de varias micras en el infrarrojo para obtener líneas de absorción profundas y también llegar a una porción más débil del espectro de la estrella anfitriona. Entonces es simplemente una cuestión de integrar durante mucho tiempo durante los tránsitos y restar el espectro de la estrella durante el tránsito del espectro cuando no hay tránsito. Esto dará el espectro de absorción debido al anillo de atmósfera visible alrededor del disco del planeta. Pero los tránsitos son pocos y distantes entre sí, por lo que lleva mucho tiempo acumular tiempo de integración.

Una forma de evitar la necesidad de un observatorio en el espacio puede ser elegir una estrella con una alta velocidad radial para que las líneas espectrales de un planeta se desplacen hacia el rojo o hacia el azul en relación con la absorción de la atmósfera terrestre. Entonces podría usarse el observatorio terrestre más grande, o incluso emplearse un consorcio de todos los telescopios más grandes al mismo tiempo para obtener la mejor señal posible.

El uso de técnicas interferométricas en el espacio para localizar solo una parte de la estrella en tránsito, algún día ofrecería una buena manera de mejorar la relación señal-ruido.

Usando la coronagrafía, hemos tomado imágenes de planetas exo, aunque en este momento son poco más que manchas. Se han tomado espectros atmosféricos, pero las personas que trabajan en el campo son muy conscientes de que la ciencia apenas está comenzando y carece tanto de cantidad como de calidad de observación.

Hay varios esquemas de enmascaramiento de pupilas que actúan para aumentar la relación de contraste de planeta a estrella que se ven excelentes en teoría, pero ninguno en equipos de investigación, que yo sepa.

Como dice Pete, la interferometría nacida en el espacio es el camino a seguir, tanto para evitar la absorción atmosférica en el infrarrojo cercano a lejano como para acceder a líneas de base más largas.