穩(wěn)定光譜觀測(cè)階梯光柵光譜儀成功完成首次觀測(cè)

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月6日?qǐng)?bào)道，史上最強(qiáng)行星“捕手”——巖石態(tài)系外行星和穩(wěn)定光譜觀測(cè)階梯光柵光譜儀(ESPRESSO)近日成功完成首次觀測(cè)。ESPRESSO能通過(guò)系外行星母恒星發(fā)光的微小變化，以前所未有的精度“捕捉”系外行星，有望幫助天文學(xué)家實(shí)現(xiàn)找到智慧生命的夢(mèng)想。

ESPRESSO安放在歐洲南方天文臺(tái)位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)之上，能把甚大望遠(yuǎn)鏡4臺(tái)8.2米口徑望遠(yuǎn)鏡的光線組合起來(lái)，獲得16米口徑望遠(yuǎn)鏡的集光能力。這個(gè)新型第三代階梯光柵光譜儀是歐洲南方天文臺(tái)高精度徑向速度行星搜索器(HARPS)的“繼任者”。HARPS的精度約為1米/秒，而ESPRESSO的精度可達(dá)幾厘米/秒。

ESPRESSO能探測(cè)行星圍繞恒星旋轉(zhuǎn)時(shí)，恒星光譜內(nèi)的細(xì)微變化。這種視向速度方法的工作原理是：行星的引力會(huì)影響母恒星，導(dǎo)致母恒星輕微抖動(dòng)。行星的質(zhì)量越小，母恒星的抖動(dòng)越小。要想探測(cè)到巖石行星或者可能孕育生命的系外行星，必須要如此高精度的設(shè)備。借助這一方法，ESPRESSO能夠探測(cè)到迄今發(fā)現(xiàn)的一些最明亮的行星。

研究人員利用這一設(shè)備對(duì)恒星和已知的行星系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與HARPS相比，ESPRESSO能在更短時(shí)間內(nèi)獲得同樣質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

ESPRESSO首席科學(xué)家、日內(nèi)瓦大學(xué)的弗朗西斯科·佩佩解釋說(shuō)：“我們歷時(shí)十年才研制出此設(shè)備，與HARPS相比，ESPRESSO的分辨率更高，精確度也更高，或許10年之內(nèi)都沒有設(shè)備能超越它。”

ESPRESSO的主要使命是將行星搜索推進(jìn)到更深程度，發(fā)現(xiàn)并厘清小質(zhì)量行星及其大氣的屬性，此外，它還能檢驗(yàn)?zāi)承┪锢韺W(xué)常量從宇宙年幼時(shí)到現(xiàn)在是否發(fā)生了改變，很多理論學(xué)家預(yù)測(cè)這些常量會(huì)發(fā)生細(xì)微變化，但迄今未被觀測(cè)結(jié)果證實(shí)。