A Kepler misszió adataival dolgozó tudósok további 18 Föld méretű világot fedeztek fel. A csapat újabb, szigorúbb módszert használt az adatok átfésülésére ezen bolygók megtalálására. A 18 között van a legkisebb exoplanet, amelyet valaha találtak.
A Kepler-misszió nagyon sikeres volt, és most már tudunk több mint 4000 exoplanettáról a távoli napenergia-rendszerekben. De van egy érthető mintavételi hiba a Kepler-adatokban: az űrhajó könnyebbnek találta a nagy bolygók helyett a kicsiket. A Kepler exoplanetainak többsége óriási világ, nagyságrendben közel áll a Jupiter és a Saturn gáz óriásokhoz.
Könnyű megérteni, miért van ez így. Nyilvánvaló, hogy a nagyobb tárgyakat könnyebb megtalálni, mint a kisebb objektumokat. A németországi tudósok egy csoportja azonban kifejlesztett egy módszert Kepler adatainak megsemmisítésére, és 18 kis bolygót találtak, amelyek körülbelül a Föld nagyságúak. Ez jelentős.
"Új algoritmusunk realisztikusabb képet ad az űrben lévő exoplanet populációról."
Michael Hippke, a Sonneberg Obszervatórium.
Abban az esetben, ha nem ismeri a bolygó vadászat technikáit, és különösen a Kepler űrhajót, akkor a bolygók megtalálásának ún. Tranzit módszerét használta. Minden alkalommal, amikor egy bolygó elhalad a csillag előtt, ezt tranzitnak hívják. A Kepler finoman beállítva volt ahhoz, hogy észlelje a csillagfény csökkenését, amelyet egy exoplanet átutazása okozott.
A csillagfény csepp csekély, és nagyon nehéz felismerni. De Kepler e célból épült. A Kepler űrhajó, más távcsövekkel végzett nyomon követési megfigyelésekkel kombinálva, meg is határozhatja a bolygó méretét, sőt, még a bolygó sűrűségét és egyéb jellemzőit is megmutathatja.
A tudósok erősen gyanították, hogy a Kepler-adatok nem reprezentatívak az exoplanetek populációjára a mintavételi elfogultság miatt. Mindez annak a sajátosságának a következménye, hogy a Kepler hogyan használja a tranzit módszert az exoplanetek megtalálásához.
Mivel Kepler több mint 200 000 csillagot megvizsgált, hogy az exoplanetek áthaladása okozza a csillagfényben lebegő tompításokat, a Kepler adatainak nagy részét számítógépeken kellett elvégezni. (A világon nincs elég elszegényedett csillagász-hallgató a munka elvégzéséhez.) Tehát a tudósok algoritmusokra támaszkodtak a Kepler-adatok áthaladása céljából.
„A szokásos keresési algoritmusok megkísérlik azonosítani a fényerő hirtelen csökkenését” - magyarázza Dr. René Heller, az MPS-től, a jelenlegi publikációk első szerzője. „A valóságban azonban a csillagtárcsa széle kissé sötétebbnek tűnik, mint a közepén. Amikor egy bolygó egy csillag előtt mozog, ezért kezdetben kevesebb csillagfényt blokkol, mint az átutazás közben. A csillag maximális tompítása a tranzit közepén fordul elő, még mielőtt a csillag fokozatosan újra világosabbá válna ”- magyarázza.
Itt van az exoplanet észlelése trükkös. A nagyobb bolygó nemcsak nagyobb fényerő csökkenést okoz, mint egy kisebb bolygó, hanem egy csillag fényereje természetesen ingadozik, így a kisebb bolygók még nehezebben észlelhetők.
Heller és a csillagászok csapata számára az volt a trükk, hogy kidolgozzanak egy másik vagy talán „okosabb” algoritmust, amely figyelembe veszi a csillag fénygörbéjét. Egy olyan megfigyelő számára, mint Kepler, a csillag közepe a legfényesebb, és a nagy bolygók a fény nagyon határozott, gyors tompítását okozzák. De mi lenne a csillag szélén vagy végén? Lehetséges, hogy a kisebb bolygók tranzitjait észrevétlenül hajtották végre abban a tompított fényben?
A keresési algoritmus érzékenységének javításával a csapat meggyőző „igen” -nel tudta válaszolni erre a kérdésre.
"A legtöbb vizsgált bolygórendszerben az új bolygók a legkisebbek."
Kai Rodenbeck, Gottingeni Egyetem, MPS.
„Új algoritmusunk realisztikusabb képet ad az űrben lévõ exoplanet-populációról” - foglalja össze Michael Hippke, a Sonneberg Obszervatórium. "Ez a módszer jelentős előrelépést jelent, különösen a Föld-szerű bolygók keresésekor."
Az eredmény? "A legtöbb vizsgált bolygórendszerben az új bolygók a legkisebbek" - mondta Kai Rodenbeck, a Göttingeni Egyetem és a Max Planck Naprendszer-kutatási Intézet társszerzője. Nem csak további 18 Föld méretű bolygót találtak, hanem a legkisebb exoplanetot is, csak a Föld 69% -át. És a 18 közül a legnagyobb alig kétszer olyan nagy, mint a Föld. Ez éles ellentétben áll a Kepler által felfedezett exoplanetek többségével, amelyek a Jupiter és a Szaturnusz mérettartományába esnek.
Ezek az új bolygók nemcsak kicsik, hanem közelebb is csillagokhoz, mint korábban felfedezett testvéreik. Tehát nemcsak az új algoritmus pontosabb képet ad nekünk az exoplanetek populációjáról méret szerint, hanem tisztább képet ad nekünk a pályájukról is.
A csillagokhoz való közelségük miatt ezeknek a bolygóknak a többsége 100 Celsius-t meghaladó, és néhány Celsius-t meghaladó felszíni hőmérsékletű porlasztó. De van egy kivétel: az egyikük vörös törpe csillagot kering, és úgy tűnik, hogy az lakhatósági övezetben helyezkedik el, ahol folyékony víz lehet.
Lehet, hogy több kisebb exoplaneta is rejtett a Kepler-adatokban. Eddig Heller és csapata csak az Kepler által vizsgált csillagokon alkalmazta új technikáját. Alig több mint 500 Kepler csillagra összpontosítottak, amelyekről már ismert, hogy otthont adnak az exoplaneteknek. Mit fognak találni, ha megvizsgálják a másik 200 000 csillagot?
Tudományos tény, hogy valamelyik mérési módszernek jellegzetes torzulása van. Ez a tudományos tanulmányok egyik korlátja. Az új exoplanet algoritmus mögött álló csapat teljes mértékben elismeri, hogy módszerük tartalmazhat mintavételi torzítást is.
A távolabbi keringő körüli kicsi bolygók keringési ideje nagyon hosszú. Naprendszerünkben Plutonnak 248 évbe telik az, hogy teljesítsék az egyik pályát a Nap körül. Egy ilyen bolygó felismeréséhez akár 248 évig is eltarthat a megfigyelés, mielőtt tranzitot észlelünk.
Ennek ellenére azt tervezik, hogy a Kepler többi adatában több mint 100 más Föld méretű egzoplanetet találnak. Ez elég kevés, de valószínűleg szerény becslés, tekintve, hogy a Kepler-adatok több mint 200 000 csillagot fednek le.
Az új keresési algoritmus erőssége meghaladja a Kepler adatait. Prof. Dr. Laurent Gizon, az MPS ügyvezetõ igazgatója szerint a jövõbeli bolygó Vadászati missziók felhasználhatják az eredmények finomítására. "Ez az új módszer különösen akkor hasznos, ha felkészülünk a közelgő PLATO (PLAnetáris átmenetek és csillagok oszcillációi) missziójára, amelyet 2026-ban indít az Európai Űrügynökség" - mondta Gizon prof.
A csapat eredményeit az Astronomy and Astrophysics folyóiratban tette közzé. Papírjuk „Tranzit legkisebb négyzetek felmérése” címet viseli. II. K2-ből 17 új, a Föld fölötti szuper-föld méretű bolygó felfedezése és érvényesítése több bolygórendszerben. ”
