Laseri u potrazi za planetama drugih zvijezda VALENTINA

Laseri u potrazi za planetama drugih zvijezda VALENTINA MITROVIĆ IV-1

emission of radiation LASER • Nastaje kao rezultat niza povezanih otkrića: • Albert Einstein 1917. predstavlja koncept stimulacione emisije, kasnije i eksperimentalno potvrđen • maser, prethodnik lasera, razvija Charles Townes 1954. • Townes i Arthur Schawlow objavljaju važnu tezu o teoriji lasera 1958. , koji

Vještačke zvijezde 4, 2 William Herschel teleskop, Las Palmas, Španija “GLAS”-Ground-layer Laser Adaptive optics System Pulsni laser snage 25 W fokusira se na visinu od 15 km. Tako nastala Laserska “zvijezda” koristi se za podešavanje fleksibilnog ogledala teleskopa (adaptivna optika) Korišćenjem lasera na područje neba koje se može posmatrati adaptivnom optikom uveliko je povećano jer nema potrebe za korišćenjem prirodnih zvijezda vodilja

• Vještačke zvijezde mogu se indukovati u raznim slojevima Zemljine atmosfere: • Natrijeva zvijezda vodilja (h=95 km) • Rayleighijeva zvijezda vodilja (h≈10 -30 km) Snimci Urana snimljene bez (lijevo) i sa (desno) GLAS tehnikom adaptivne optike Uran i 3 njegova mjeseca snimljeni pomoću GLAS tehnike

Neptun snimljen u infracrvenom području (Keck teleskop) Središte galaksije (GC) snimljeno sa laserskom i prirodnom zvijezdom vodiljom (Keck teleskop)

Moguće korišćnje više laserskih zvijezda zajedno (5). Korekcije se vrše 400 puta u sekundi (6, 5 m MMT teleskop, Arizona, SAD)

• Najnovije: prvo direktno opažanje spektra egzoplaneta u sastavu zvijezde HR 8799 pomoću VLT (objavljeno 13. 1. 2010. )

Femtosekundni frekventni češalj

Što je to femtosekunda ? ? ? 1 fs (femtosekunda) = 0. 00000001 s fs : 1 s = 5 min : starost Zemlje

Matematički opis

Stvaranje fs pulseva LASER rezonator aktivni medij optička pumpa

Visoko razlučiva laserska spektoskopija i precizna mjerenja

primjena u astrofizici • Sandage-Loeb test: vremenske varijacije crvenog pomaka ekstragalaksijskih izvora. Te varijacije su direktno povezane sa brzinom odmicanja izvora. Predložena eksperimentalna provjera varijacija Lyman-α linija kvazara. • Za mjerenja je potrebna velika tačnost kako bi se što više smanjilo vrijeme mjerenja potrebno za dobijanje pouzdanih rezultata (u pitanju su godine) Lyman-α “šuma” kvazara

Preciznost mjerenja frekvencije i stabilnost kalibracije su najbitniji: • Mjerenje pomaka u brzini od 1 cm/s što odgovara pomaku u frekvenciji od 25 k. Hz u optičkom dijelu spektra • Ova preciznost mora biti održiva u periodu mjerenja od 20 godina • Slični zahtjevi vrijede i za druge eksperimente: za nalaženje Zemlji sličnih planeta u drugim, Suncu sličnim, zvjezdanim sastavima: 5 cm/s u periodu od nekoliko godina za provjeru promjene vrijednosti osnovnih prirodnih konstanti kroz mjerenje pomaka apsorpcijskih linija kvazara: < 20 m/s

Metoda određivanja promjene radijalne brzine je uvijek moguća ali zahtijeva veliku preciznost

Gliese 581 e – jedan od posljednjih do danas najmanji otkriveni ekstrasolarni planet mase 1. 9 masa Zemlje nalazi se u sazviježđu Vage na udaljenosti od 20 svj. godina. Nažalost, oko svoje zvijezde kruži na udaljenosti od samo 0. 03 AU što je puno bliže od zone koja bi eventualno podržavala razvoj života na planeti HVALA NA PAŽNJI!