Nybyggt instrument för att hitta planeter installerat på Very Large Telescope, Chile, börjar 100-timmars observation av närliggande stjärnor Alpha Centauri A och B, som syftar till att vara först med att direkt avbilda en beboelig exoplanet

Banbrytande klocka, det globala astronomiska programmet som letar efter jordliknande planeter runt närliggande stjärnor, och European Southern Observatory (ESO), Europas främsta mellanstatliga astronomiska organisation, tillkännagav idag "första ljuset" på ett nybyggt instrument för att hitta planeter vid ESO:s Very Large Telescope i Atacamaöknen, Chile.

Instrumentet, kallas NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), är designad för att jaga exoplaneter i vårt närliggande stjärnsystem, Alfa centauri, inom de "boliga zonerna" för dess två solliknande stjärnor, där vatten potentiellt kan finnas i flytande form. Den har utvecklats under de senaste tre åren och byggdes i samarbete med Uppsala universitet i Sverige, universitetet i Liège i Belgien, California Institute of Technology i USA, och Kampf Telescope Optics i München, Tyskland.

Sedan den 23 maj har ESO:s astronomer vid ESO:s Very Large Telescope (VLT) genomfört en tio dagar lång observationsrunda för att fastställa närvaron eller frånvaron av en eller flera planeter i stjärnsystemet. Observationerna kommer att avslutas i morgon, 11 juni. Planeter i systemet (dubbelt så stora som jorden eller större), skulle kunna upptäckas med den uppgraderade instrumenteringen. Det nära till termiska infraröda området är betydande eftersom det motsvarar värmen som avges av en kandidatplanet, och gör det möjligt för astronomer att avgöra om planetens temperatur tillåter flytande vatten.

Alpha Centauri är det stjärnsystem som ligger närmast vårt solsystem, på 4,37 ljusår (cirka 25 biljoner miles) bort. Den består av två solliknande stjärnor, Alpha Centauri A och B, plus den röda dvärgstjärnan, Proxima Centauri. Den nuvarande kunskapen om Alpha Centauris planetsystem är sparsam. 2016, ett team som använde ESO-instrument upptäckte en jordliknande planet som kretsade kring Proxima Centauri. Men Alpha Centauri A och B förblir okända kvantiteter; det är inte klart hur stabila sådana binära stjärnsystem är för jordliknande planeter, och det mest lovande sättet att fastställa om de finns runt dessa närliggande stjärnor är att försöka observera dem.

Avbilda sådana planeter, dock, är en stor teknisk utmaning, eftersom stjärnljuset som reflekteras från dem i allmänhet är miljarder gånger svagare än ljuset som kommer till oss direkt från deras värdstjärnor; att lösa en liten planet nära sin stjärna på ett avstånd av flera ljusår har jämförts med att se en nattfjäril som kretsar runt en gatlykta dussintals mil bort. För att lösa det här problemet, 2016 inledde Breakthrough Watch och ESO ett samarbete för att bygga ett speciellt instrument som kallas en termisk infraröd koronagraf, designad för att blockera det mesta av ljuset som kommer från stjärnan och optimerad för att fånga det infraröda ljuset som sänds ut av den varma ytan på en kretsande planet, snarare än den lilla mängd stjärnljus det reflekterar. Precis som objekt nära solen (normalt dolda av dess bländning) kan ses under en total förmörkelse, så coronagraph skapar en sorts artificiell förmörkelse av sin målstjärna, blockerar dess ljus och gör att mycket svagare föremål i dess närhet kan upptäckas. Detta markerar ett betydande framsteg i observationsförmåga.

Koronagrafen har installerats på ett av VLT:s fyra 8-meters-teleskop, uppgradera och modifiera ett befintligt instrument, kallas VISIR, för att optimera dess känslighet för infraröda våglängder associerade med potentiellt beboeliga exoplaneter. Den kommer därför att kunna söka efter värmesignaturer som liknar jordens, som absorberar energi från solen och avger den i det termiska infraröda våglängdsområdet. NEAR modifierar det befintliga VISIR-instrumentet på tre sätt, kombinerar flera banbrytande astronomiska ingenjörsprestationer. Först, den anpassar instrumentet för koronografi, vilket gör det möjligt för den att drastiskt minska ljuset från målstjärnan och därigenom avslöja signaturerna för potentiella jordlevande planeter. Andra, den använder en teknik som kallas adaptiv optik för att strategiskt deformera teleskopets sekundära spegel, kompenserar för den oskärpa som skapas av jordens atmosfär. Tredje, den använder nya hackningsstrategier som också minskar buller, samt potentiellt tillåta instrumentet att växla snabbt mellan målstjärnor - så snabbt som var 100:e millisekund - vilket maximerar den tillgängliga teleskoptiden.

Pete Worden, Verkställande direktör för genombrottsinitiativen, sa:"Vi är glada över att samarbeta med ESO för att utforma, byggnad, installerar och använder nu detta innovativa nya instrument. Om det finns jordliknande planeter runt Alpha Centauri A och B, det är enorma nyheter för alla på vår planet."

"ESO tar gärna med sin expertis, befintlig infrastruktur, och observera tid på Very Large Telescope to the NEAR-projektet, " kommenterade ESOs projektledare Robin Arsenault.

"Det här är en värdefull möjlighet, eftersom NEAR-experimentet – förutom sina egna vetenskapsmål – också är en vägfinnare för framtida planetjaktinstrument för det kommande Extremely Large Telescope, säger Markus Kasper, ESO:s ledande forskare för NEAR.

"NEAR är det första och (för närvarande) enda projektet som direkt kan avbilda en beboelig exoplanet. Det markerar en viktig milstolpe. Håller tummarna - vi hoppas att en stor beboelig planet kretsar runt Alpha Cen A eller B" kommenterade Olivier Guyon, ledande forskare för Breakthrough Watch.

"Människor är naturliga upptäcktsresande, sa Yuri Milner, grundare av Breakthrough Initiatives, "Det är dags att vi tar reda på vad som ligger bortom nästa dal. Det här teleskopet låter oss titta över."