p Um novo, A conexão de baixo custo com telescópios permite uma precisão anteriormente inatingível em observações terrestres de exoplanetas - planetas além do nosso sistema solar. Com o novo anexo, telescópios terrestres podem produzir medições de intensidade de luz que rivalizam com as observações fotométricas da mais alta qualidade do espaço. Astrônomos da Penn State, em estreita colaboração com os laboratórios de nanofabricação da RPC Photonics em Rochester, Nova york, criou difusores personalizados de "feixe de luz" - dispositivos micro-ópticos cuidadosamente estruturados que espalham a luz que entra em uma imagem - que são capazes de minimizar distorções da atmosfera terrestre que podem reduzir a precisão das observações terrestres. Um artigo que descreve a eficácia dos difusores aparece online em 5 de outubro, 2017, no Astrophysical Journal . p "Esta tecnologia barata oferece alta precisão fotométrica em observações de exoplanetas enquanto eles transitam - cruzam na frente de - as estrelas brilhantes que orbitam, "disse Gudmundur Stefansson, estudante de graduação na Penn State, Bolseiro da NASA em Ciências da Terra e do Espaço, e autor principal do artigo. "Esta tecnologia é especialmente relevante considerando o lançamento iminente do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA no início de 2018. Cabe às instalações terrestres acompanhar de forma rápida e confiável os planetas candidatos que são identificados pelo TESS."

p Os difusores são pequenos pedaços de vidro que podem ser facilmente adaptados para montagem em uma variedade de telescópios. Por causa de seu baixo custo e adaptabilidade, Stefansson acredita que a fotometria assistida por difusor permitirá que os astrônomos aproveitem ao máximo as informações do TESS, confirmando novos candidatos a planetas do solo.

p "Os difusores de formação de feixe são feitos usando um processo preciso de nanofabricação, "disse Suvrath Mahadevan, professor associado de astronomia e astrofísica na Penn State e autor do artigo, "onde um padrão de superfície cuidadosamente projetado é precisamente escrito em um polímero de plástico em uma superfície de vidro ou diretamente gravado no próprio vidro. O padrão consiste em estruturas precisas em escala micro, projetado para moldar a entrada de luz variável das estrelas em uma forma de saída ampla e estável predefinida, espalhada por muitos pixels na câmera do telescópio. "

p A equipe de pesquisa testou a nova tecnologia de difusor "no céu" no telescópio Hale no Observatório Palomar, na Califórnia, o telescópio de 0,6 m no Davey Lab Observatory em Penn State, e o Telescópio ARC 3.5m no Observatório Apache Point no Novo México. Em todos os casos, imagens produzidas com um difusor eram consistentemente mais estáveis ​​do que aquelas usando métodos convencionais - eles mantiveram um tamanho relativamente consistente, forma, e intensidade, que é parte integrante da obtenção de medições altamente precisas. O uso de um telescópio focalizado sem um difusor produziu imagens que variam em tamanho e intensidade. Um método comum de "desfocar" o telescópio - tirar deliberadamente a imagem de foco para espalhar a luz - rendeu maior precisão fotométrica do que observações focadas, mas ainda criava imagens que flutuavam em tamanho e intensidade.

p "As observações difusas são de longe as mais estáveis", disse Ming Zhao, cientista de dados do The New York Times e ex-associado de pesquisa da Penn State que liderou o esforço difusor no telescópio Hale de 5m em Palomar.

p Ao moldar a saída de luz, o difusor permite que os astrônomos superem o ruído criado pela atmosfera da Terra. "As imagens estáveis ​​e suaves fornecidas pelos difusores são essenciais para minimizar os efeitos adversos da atmosfera turbulenta em nossas medições, e para maximizar nossa precisão, "disse Zhao.

p "Esta tecnologia funciona em uma ampla gama de comprimentos de onda, do óptico - visível pelos humanos - ao infravermelho próximo, "disse Jason Wright, professor associado de astronomia e astrofísica na Penn State e autor do artigo. "Como tal, os difusores podem ser usados ​​para uma ampla variedade de ciências de exoplanetas. Podemos usá-los para medir com precisão os tempos em que os mundos exoplanetários transitam por suas estrelas, que nos ajudará a medir suas massas e composições, e até mesmo encontrar novos planetas em seus sistemas; e podemos usá-los para estudar as estruturas de temperatura da atmosfera de planetas gigantes. "

p A equipe de pesquisa já está estabelecendo colaborações para implementar essa tecnologia em outros telescópios ao redor do mundo. "Nosso objetivo é equipar a comunidade mais ampla de exoplanetas com ferramentas de precisão de baixo custo para fornecer medições precisas para auxiliar observações futuras na ciência de exoplanetas, "disse Stefansson.