Projektbeschreibung
Fortschritte in der Aperturmaskierungsinterferometrie könnten Aufschluss über die Entstehung von Planeten geben
Die Erforschung der Planetenentstehung erfordert die Beobachtung des entscheidenden Prozesses der Planetenakkretion, der hauptsächlich in den Lücken der protoplanetaren Scheiben stattfindet. Die Aperturmaskierungsinterferometrie hat sich in diesem Bereich als außergewöhnliche Bildgebungstechnik erwiesen, die im Vergleich zur Interferometrie mit sehr langer Basislinie einen höheren Dynamikbereich und eine nahezu vollständige Fourier-Abdeckung bietet. Das ERC-finanzierte Projekt LITHIUM soll diese experimentelle Technik durch eine weitere Verbesserung ihrer Genauigkeit voranbringen, die Erkennung schwächerer Objekte ermöglichen und tiefere Einblicke in die Entstehung von Planeten bieten. Die Forschenden werden die durch Laborexperimente und Softwareverbesserungen beobachtbare Schließungsphase verfeinern. Außerdem werden sie die Nullstellung mit der Schließungsphase kombinieren. Durch den Einsatz von in Lithiumniobat integrierten optischen Bauteilen könnte LITHIUM die Aperturmaskierung auf ein neues Niveau heben und dazu beitragen, die Geheimnisse der Planetenbildung zu ergründen.
Ziel
Observing the process of planetary accretion is crucial to inform models of planet formation. Most of the key action is expected to happen in the gaps of protostellar disks – a spatial realm over which aperture masking interferometry has demonstrated a unique ability to deliver incisive imaging. Masking offers twin advantages of higher dynamic range at the diffraction limit (lambda/D) than differential imaging, while at the same time giving nearly complete Fourier coverage compared to long baseline interferometry. The founding objective of this proposal is to create expertise and technology to understand the astrophysical phenomena so far only glimpsed in faint detections in stellar gaps such as those published in T Cha (Huelamo et al. 2011), HD142527 (Biller et al. 2012) and FL Cha (Cieza et al. 2013). But the central goal of this project is to further advance the experimental technique. Reaching even higher dynamic range for fainter detections is essential for probing planetary birth. The way to improve the dynamic range is clear: increase the accuracy of the primary closure phase observable. To do so, we will follow two paths. The first will use laboratory experimentations to analyse and understand the sources of bias to the closure phase. The resulting end-product will be better software offered to the community, and better techniques for a next generation of aperture masking devices. The second path is to amplify the closure phase signal by combining nulling with closure phase (Lacour et al. 2014). This second path is the most challenging, but will be an important breakthrough to the field. Nulling is to aperture masking what coronagraphy is to classical imaging. Without a first level of nulling, the aperture masking technique will always be limited by the photon noise due to the stellar light. We propose to build on our experience of Lithium Niobate integrated optics devices to bring aperture masking to a new level of performance in high dynamic range imaging.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Frankreich