Opis projektu
Postępy w interferometrii wykorzystującej maskowanie apertury pomogą zgłębić proces formowania się planet
Badanie złożonych mechanizmów związanych z formowaniem się planet wymaga obserwacji akrecji planetarnej, kluczowego procesu, który zachodzi głównie w lukach dysków protoplanetarnych. Interferometria wykorzystująca maskowanie apertury okazała się być techniką oferującą wyjątkowe możliwości obrazowania w tym obszarze, między innymi wyższy zakres dynamiki i prawie całkowite pokrycie płaszczyzny Fouriera w porównaniu do interferometrii wielkobazowej. Uczeni skupieni wokół finansowanego przez ERBN projektu LITHIUM pragną udoskonalić tę eksperymentalną metodę poprzez zwiększenie jej dokładności, tak by umożliwiała wykrywanie słabszych obiektów, tym samym dostarczając bardziej szczegółowych informacji na temat narodzin planet. Naukowcy dopracują metodę zamkniętych faz dzięki eksperymentom laboratoryjnym i ulepszeniu oprogramowania. Co więcej, połączą oni zjawisko zaniku emisji (ang. nulling) z zamkniętą fazą. Dzięki wykorzystaniu urządzeń optycznych zintegrowanych na niobianie litu zespół projektu LITHIUM może wynieść technikę maskowania apertury na nowy poziom i pomóc w zgłębianiu tajemnic formowania się planet.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringsatellite technology
- natural sciencesphysical sciencesastronomyplanetary sciencesplanetsexoplanetology
- natural sciencesphysical sciencesopticsfibre optics
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomy
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja