A NASA új bolygóvadászó távcsője, a TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) éppen megtalálja első Föld méretű világát. Noha a Föld méretű bolygót és annak forró al-Neptunusz társát a TESS először megfigyelte 2019 januárjában, addig is folyamatban volt a helyzetük földi alapú nyomon követéssel történő megerősítése. A felfedezést az Astrophysical Journal Letters közzéteszi.
Amikor a TESS-t megtervezték, az ötlet az volt, hogy megtalálják a legígéretesebb exoplanetokat a legközelebbi és legfényesebb csillagok közelében. Ez sokkal könnyebbé tenné a nyomon követési megfigyeléseket. A tudósok kiszámították, hogy a TESS körülbelül 300 Föld vagy Szuper Föld méretű egzotikus bolygót talál kétéves küldetése során. Tehát az első megtalálása nagy ügy.
A TESS feladata az exoplanetatok megtalálása, de nemcsak az exoplanetek. A küldetés célja az volt, hogy megtalálják a kisebb Föld méretűeket. A TESS elődje, a Kepler űrtávcső sok exoplanetet talált, de ezek többsége sokkal nagyobb volt, mint a Föld. Ennek van értelme, mivel a nagyobbokat könnyebb megtalálni.
"Nagyon izgalmas, hogy a csaknem egy éve elindult TESS már játékváltó a bolygó vadászatban."
Johanna Teske, Carnegie Tudományos Intézet.
„Nagyon izgalmas, hogy a csaknem egy évvel ezelőtt elindult TESS már játékváltó a bolygó vadászat területén” - mondta Johanna Teske a Carnegie Tudományos Intézetből, aki a második cikk a cikkben. "Az űrhajó megvizsgálja az égboltot, és együttműködünk a TESS nyomonkövetési közösségével, hogy potenciálisan érdekes célokat jelöljünk meg további megfigyelések céljából földi távcsövek és eszközök segítségével."
Mindkét újonnan felfedezett bolygó körül körülbelül 53 fényévnyire van a Földtől körülbelül egy narancssárga, HD 21749 nevű főszekvencia-csillag, és a Nap tömegének körülbelül 70% -a jár. A két bolygó az egyetlen ismert bolygó a Naprendszerben. A Föld méretűet HD 21749c-nek, a forró Neptunusz bolygót pedig HD 21749b-nek hívják.
A Carnegie Tudományos Intézet kiemelkedő szerepet játszik ebben a felfedezésben, mivel részét képezik a konzorciumnak, amely a chilei Las Campanas Obszervatóriumot működteti, ahol a Magellan távcsövek találhatók. A Magellan II teleszkóphoz egy egyedülálló műszer kapcsolódik, amelyet PFS-nek hívnak, vagy a Planet Finder Spectrograph-ot, amelyet a tanulmányban részt vevő tudósok fejlesztettek ki és vezettek úttörővé. A PFS segített megerősíteni ezt a két bolygót, és megmérte a HD 21749b tömegét is, a Neptunusz részét.
A csapat a PFS segítségével ellenőrizte a TESS felfedezéseket, mivel a PFS a sugárirányú sebesség módszerére támaszkodik, amely jelenleg az egyetlen módja az egyedi exoplanet tömegének meghatározására. És ha nem ismeri a tömeget, akkor nem tudja meghatározni a bolygó sűrűségét vagy összetételét.
A PFS az exoplanet tömegének mérésére a gravitációra támaszkodik. A csillag, ebben az esetben a HD 21749, erőteljesen befolyásolja a keringő bolygókat. De a gravitáció mindkét irányban működik. A bolygó gravitációs vonzása enyhén hullámozza a csillagot, amelyet a PFS képes felismerni. Minél nagyobb a fogadó csillag hulláma, annál tömegebb a bolygó.
"A PFS az egyetlen olyan eszköz a déli féltekén, amely képes elvégezni az ilyen típusú méréseket" - tette hozzá Teske. "Tehát nagyon fontos része lesz a TESS küldetés által megtalált bolygók további jellemzésének."
Különböző megfigyelési módszerek találnak különféle bolygótípusokat. Minden módszer a saját szempontjából elfogult, és a tudósok ezt tudják, és megtervezik. A TESS esetében azt tervezték, hogy olyan bolygót találjanak, amelyek viszonylag gyorsan, általában kevesebb, mint 10 nap alatt keringnek a csillagukon. Amikor elgondolkodol, láthatja, miért.
"Nagyon sok nyomozó munkát végeztek, és a megfelelő emberek ott voltak a megfelelő időben."
Diana Dragomir, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének vezető szerzője
Ha egy bolygó rendkívül hosszú időt vesz igénybe a csillag keringésére, mint például az Uránusz, amely 84 évet vesz igénybe a Nap keringésében, akkor előfordulhat, hogy sokáig a csillagra kell bámulnia, amely körül kering, mielőtt észlelheti. Ha ez csak 10 napot vesz igénybe, akkor nem kell nagyon sokáig kötelnie az erőforrások megfigyelését annak észleléséhez.
Ebben a felfedezésben a HD 21749b a TESS exoplanetak bármelyikének eddig a leghosszabb orbitális periódusát képviseli, körülbelül 36 nappal. A TESS működése miatt megnehezítette az alsó Neptunusz felismerését az adatokban.
"Nagyon sok detektív munkát végeztek, és a megfelelő emberek ott voltak a megfelelő időben" - mondta Diana Dragomir, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének vezető szerzője. "De szerencsések voltunk, és elkaptuk a jeleket, és nagyon világosak voltak."
A Neptunusz alszám, a HD 21749b, körülbelül 23-szorosa a Föld tömegének, és sugara körülbelül 2,7-szerese a Föld tömegének. A mért sűrűség azt sugallja, hogy a bolygó nem sziklás, és hogy jelentős légköre van. Ez segíthet a csillagászoknak megérteni az ilyen típusú bolygók légkörét.
De annak ellenére, hogy a Neptunusz felfedezése tudományos okokból izgalmas, a HD 21749c testvére izgalmasabb lehet. Alig nyolc napig tart a csillag keringése, és sokkal közelebb van a Föld méretéhez. A bolygó tömegének és sűrűségének mérése azonban nem lesz könnyű.
"Egy ilyen kis bolygó pontos tömegének és összetételének mérése nagy kihívást jelent, de fontos a HD 21749c és a Föld összehasonlításához" - mondta Sharon Wang, a cikk egyik szerzője. "A Carnegie PFS csapata ezt a célt szem előtt tartva folytatja az adatok gyűjtését az objektumról."
"A nagyon közel lévő és nagyon fényes csillagok esetében várhatóan akár pár tucat Föld méretű bolygót találunk."
Diana Dragomir, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének vezető szerzője
A TESS lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy pontosabb méréseket végezzenek, mint Kepler. A TESS segítségével képesek lesznek megmérni az exoplanetek tömegét, légköri összetételét és egyéb tulajdonságaikat. Annak ellenére, hogy az exoplanetek és a kisebb Föld méretű exoplanetek nem ritka a Tejútban, még mindig sok tanulni kell róluk.
Még nem tudjuk pontosan leírni ezek sokszínűségét. Még mindig az elején vagyunk, ami izgalmas, és ez az izgalom növekszik, amint a TESS elvégzi a munkáját.
"A nagyon közel lévő és nagyon fényes csillagok esetében számíthattunk arra, hogy akár pár tucat Föld méretű bolygót találjunk” - mondta Dragomir. „És itt vagyunk - ez lenne az első, és ez egy mérföldkő a TESS számára. Meghatározza az utat a kisebb bolygók megtalálására még a kisebb csillagok körül, és ezek a bolygók potenciálisan életképesek lehetnek. ”
Forrás:
- Kutatási cikk: A TESS ELSŐ ELSŐ FÖLDGAZDASÁGI PLANETT ÉS A NEMZETKÖZI FELSZERELT
- Sajtóközlemény: A TESS megtalálja első földi méretű bolygóját
- NASA: TESS honlap
