Ett banbrytande instrument på 3,8 miljoner dollar, används av astronomer för att upptäcka och studera jordliknande planeter, har lanserats av ett team från UNSW Sydney, Australian National University (ANU) och Australian Astronomical Optics (AAO) vid Macquarie University.

Det astronomiska instrumentet, känd som Veloce, har byggts för det fyra meter långa Anglo-Australian Telescope (AAT), Australiens största optiska teleskop på land, som ligger vid ANU Siding Spring Observatory, nära Coonabarabran i nordvästra NSW.

"Veloce kommer att tillåta oss att upptäcka de små hastighetswobblingarna som planeter producerar i sina värdstjärnor. Det är den första australiensiska anläggningen som kan leverera den utomordentligt höga hastighetsprecisionen som behövs för att upptäcka mycket små planeter, sa professor Chris Tinney, från Exoplanetary Science vid UNSW.

"Dessa planeter är viktiga, eftersom det är på dessa små, steniga och potentiellt beboeliga planeter som astronomer en dag kommer att söka efter tecken på liv, sa professor Tinney.

Veloce kan upptäcka planeter som kretsar kring de små, svaga och röda dvärgstjärnor kända för astronomer som "M-dvärgar". Dessa stjärnor är så mörka att en potentiellt beboelig planet måste krypa nära sin stjärna för att hålla sig varm nog att bära liv. Detta gör det lättare att upptäcka dessa planeters hastighetswobbling, så att Veloce (som fokuserar på ljus vid röda våglängder) kan mäta massor för planeter ner till jordens storlek.

Uppskjutningen kommer bara månader efter NASA:s planetsökarsatellit, TESS, startade en undersökning av hela himlen efter planeter som passerar sin värdstjärna, passerar mellan stjärnan och jorden och gör att stjärnan periodvis blir svagare.

Under sin första månad med data, TESS har redan upptäckt 75 kandidatplaneter. "Det pågår nu en global kapplöpning om att vara först med att mäta massorna av dessa planeter, och för att avgöra om de är steniga som jorden, isjättar som Neptunus, eller gasjättar som Jupiter. Eller, ännu bättre, om de är något främmande, sa professor Tinney.

"Veloce är en av bara en handfull anläggningar tillgängliga på södra halvklotet som kan förvandla dessa kandidater till bekräftade planeter med uppmätta massor. Och det är den enda som arbetar vid de röda våglängderna idealiska för att observera dessa svaga, röd, M-dvärgplanetens värdar."

Den första natten i drift, Veloce riktade in sig på en M-dvärg som TESS hade funnit vara värd för en planet bara 1,4 gånger så stor som jorden som kretsar om sin stjärna var 0,46:e dag.

"Det här är exakt den typ av föremål vi byggde Veloce för. Vår vetenskapliga förståelse av hur livet börjar är minimal. Det enda stället vi vet att det började var på jorden:en liten, stenig planet som kretsar runt sin stjärna på precis det avstånd som flytande vatten kan finnas på dess yta. Hitta små planeter, kretsar där vatten är flytande, är avgörande för att hitta planeter som kan vara värd för liv som vårt eget hem."

Instrumentet såg sin första foton från en astronomisk källa i september och förväntas leverera första testresultat inom den närmaste månaden eller så.

"Med Veloce var vårt första mål en närliggande stjärna som heter Tau Ceti. Vi bytte sedan omedelbart till vetenskapsmål och under de kommande 10 nätterna observerade vi nya kandidatplaneter från NASA:s TESS-uppdrag, samt en handfull kända planeter från tidigare arbeten och stjärnor kända för att inte ha planeter för att mäta instrumentell stabilitet, sa professor Tinney.

Chris Lidman, Direktör för Siding Spring Observatory och docent vid ANU Research School of Astronomy and Astrophysics, nämnda Veloce är den första anläggningen byggd specifikt för detta ändamål i Australien.

"Vi har haft förmågan att göra den här typen av vetenskap under lång tid och har använt den för att upptäcka över 40 planeter hittills. Nu, med Veloce, vi kan upptäcka mycket små planeter för första gången, sa docent Lidman.

"Det finns andra specialbyggda anläggningar i söder, baserat i Chile. Men med Veloce har vi en stor skillnad - dessa anläggningar fungerar på gulgröna våglängder, medan Veloce fungerar i rött. Veloce är den enda anläggningen på södra halvklotet som är optimerad för de beboeliga planeterna som TESS upptäcker.

"Veloce är ett bra exempel på hur australiska forskare och ingenjörer kan arbeta tillsammans för att utrusta teleskop som AAT, byggdes på 1970-talet, med instrumentering som möjliggör banbrytande vetenskaplig forskning, sa docent Lidman.