恆星的光芒太過耀眼,任何圍繞其執行的行星都會被掩蓋在強光之中。實際上,天文學家只能透過系外行星對母星的影響來間接地探測它們:要麼是引力效應,要麼是行星經過前方時造成的亮度變暗。但是,根據今天《自然》雜誌上發表的一篇新論文,一個50米寬的雛菊狀星形遮光罩可以阻擋恆星的光線,從而可以直接觀察到其行星。“
科羅拉多大學的韋伯斯特·卡什設計了這種星形遮光罩,以與軌道望遠鏡結合使用。這種薄薄的塑膠遮光罩可以消除特定恆星的光線,而尾隨其後15,000英里的望遠鏡則可以接收來自其遙遠行星的光線。卡什解釋說:“想象一下,外野手舉起一隻手擋住陽光,以便追蹤一個高飛球。我們將使用星形遮光罩作為一隻巨大的手,將來自中心恆星的光線抑制約100億倍。”
遮光罩的雛菊形狀使得少量恆星光線在其每個花瓣的底部發生衍射。然後,其伴星則會呈現為微弱的星星。在模擬中對我們自己的太陽系進行測試後,該星形遮光罩可以在七秒差距的距離內顯示地球、火星和木星。到目前為止,使用當前的方法僅探測到像海王星一樣小的系外行星。卡什說:“我們將能夠研究數十萬億英里外的類地行星,並對其大氣進行化學分析,以尋找生命跡象。”
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星形遮光罩及其配套的望遠鏡將在距離地球約一百萬英里的軌道上執行,使用推進器來保持遮光罩的精確定位。卡什和他的團隊已經提出將這樣一個系統與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(計劃於2013年發射的紅外天文臺)一起使用,並指出構建這樣一個遮光罩的技術已經存在,而且不會非常昂貴。卡什在論文中寫道:“如果附近恆星周圍確實存在類地行星,那麼在未來十年內使用遮光器就可以找到它們。”他補充說:“‘新世界成像儀’的概念中帶有一點巴克·羅傑斯的味道。但是,尋找和繪製新大陸似乎深深地根植於人類的心理之中。”