La 居住可能地域 恒星の外側にあるのは、惑星が表面に液体の水を維持できる空間帯です。この空間帯を見つけることが、生命が存在する可能性のある惑星を発見する鍵となります。しかし、問題があります。現在の望遠鏡、たとえ ジェームスウェッブ 直径6,5メートルでは、地球型惑星の光を30光年離れた恒星の光から分離することはできません。この解像度を得るには、少なくとも直径20メートルの望遠鏡が必要です。天体物理学者たちは、巨大な円形望遠鏡を建造する代わりに、XNUMXつの円盤状の望遠鏡を使うという、洗練された解決策を発見しました。 長方形 1×20メートル結果は同じ、テクノロジーはよりシンプル。
居住可能領域：すべてを阻む問題
太陽系外惑星を、それが周回する恒星から切り離して観測するのは、灯台の横でホタルを見つけようとするようなものです。 最良の場合でも、恒星の明るさは惑星の100万倍にもなります。もし二つの天体が合体してしまうと、惑星を発見する望みは薄れてしまいます。光学理論によれば、画像で達成できる最高の解像度は、望遠鏡のサイズと観測する光の波長に依存します。
液体の水を持つ惑星は、約10ミクロン（人間の髪の毛の太さで、一般的な可視光線の波長の20倍）の波長で最も多くの光を放射します。この波長では、望遠鏡は地球と太陽を20光年の距離から分離するのに十分な解像度を得るために、少なくとも30メートルの距離から光を集めなければなりません。
Il ジェームス・ウェッブ望遠鏡 直径はわずか6,5メートルですが、それでも打ち上げは極めて困難でした。現在の技術では20メートルの宇宙望遠鏡の設置は不可能に思われるため、科学者たちは代替案を模索してきました。
長方形革命：すべてがどう変わるか
で発表された新しい研究 天文学と宇宙科学のフロンティア より実現可能な代替案を提案している。研究者らは、地球に似た惑星が発見される可能性があることを実証している。 居住可能地域 ジェイムズ・ウェッブと同じ大きさの望遠鏡で太陽のような星を観測します。この望遠鏡は、同じ 10 ミクロンの赤外線波長で動作しますが、直径 1 メートルの円形の鏡の代わりに 20×6,5 メートルの長方形の鏡を使用します。
この形状と大きさの鏡を使えば、望遠鏡の長さ20メートルの方向で恒星と太陽系外惑星を分離することができます。恒星の周りの任意の位置にある太陽系外惑星を見つけるために、鏡を回転させ、その長軸が恒星と惑星と一直線になるようにすることができます。 研究チームは、この設計により、原理的には30光年以内の太陽のような恒星を周回する地球のような惑星の半分をXNUMX年以内に発見できることを実証した。
「伝統的な」望遠鏡がハビタブルゾーンの観測に失敗する理由
現在のアプローチは、非常に大きな技術的障害に直面しています。一つのアイデアとしては、複数の小型望遠鏡を極めて正確な距離を保ちながら打ち上げ、アレイ全体を大口径望遠鏡のように機能させるというものがあります。しかし、必要な位置精度（典型的な分子のサイズに合わせて正確に調整する必要がある）を維持することは、現時点では現実的ではありません。
他の提案では、より波長の短い光を用いることで、より小型の望遠鏡を使用できる。しかし、可視光では、太陽のような恒星は地球の10億倍以上明るい。この場合、原理的には十分な解像度の画像が得られるとしても、惑星を観測できるほどの恒星の光を遮ることは現在の技術では不可能である。
星の光を遮るためのより野心的なアイデアの一つは、 「スターシェード」 宇宙望遠鏡の前方、数万キロメートルの距離に、数十メートルの幅で設置され、伴惑星からの光は遮られずに恒星からの光を正確に遮ります。
長方形の望遠鏡設計の可能性
長方形の設計は、他の先進的なアイデアのように高度な技術開発を必要としません。平均的な太陽のような恒星を周回する地球型惑星が約30個あるとすれば、有望な惑星は約XNUMX個見つかるでしょう。これらの惑星の追跡調査によって、例えば生命の存在を示唆する大気を持つ惑星を特定できる可能性があります。 光合成によって生成される酸素。
2番目の アニケト・サンギ インクルード カリフォルニア工科大学、それが 居住可能領域における最近の観測 高度なテクノロジーを搭載：
「現在の技術と、近くに系があるという幸運が組み合わされば、居住可能領域にある世界の直接観測はすでに可能です。」
望遠鏡の伝統的な円形を放棄するというアイデアは、単なる工学上の問題ではありません。 概念革命 これにより、宇宙に関する理解が劇的に加速し、ついに「我々は孤独なのか？」という根本的な疑問に答えることができるかもしれない。
