A NASA TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) adataival dolgozó kutatók bolygót találtak, amely két csillagot kering. A rendszert az állampolgársággal foglalkozó tudósok kezdetben úgy azonosították, mint egy elsötétülő bináris csillag bolygó nélkül. De egy gyakornok, aki közelebbről megvizsgálta ezeket az adatokat, azt találta, hogy tévesen azonosították.
A gyakornok neve Wolf Cukier, és nyári gyakornok volt a NASA Goddard űrrepülési központjában, a TESS-t irányító ügynökségnél. A Planet Hunters TESS programban élő állampolgárságú tudósok a TESS-adatok csillagfényképességének változásait rögzítették és feltöltötték. Cukier közelebbről megvizsgálta ezeket a feltöltéseket, amikor megpillantotta a TOI 1338 adatait, egy bináris csillagrendszer körülbelül 1300 fényévre a Pictor csillagképben.
"Az adatokon átnéztem mindazt, amelyet az önkéntesek elsötétítő binárisként jelöltek meg, egy olyan rendszerként, amelyben két csillag körbekerül, és a mi nézetünk szerint minden pálya körül elhomályosítja egymást" - mondta Cukier. Körülbelül három nappal a szakmai gyakorlatom során láttam egy jelet a TOI 1338. nevű rendszerről. Először azt hittem, hogy csillagfogyatkozás, de az időzítés rossz volt. Kiderült, hogy egy bolygó.
A cirumbináris bolygó az, amely két csillagot kering, és ez a TESS első. Több mint 20 megerősített körlevél létezik, és egy maroknyi megerősítetlen vagy kétes is. Ezt a felfedezést egy panelbeszélgetésen mutatták be az American Astronomical Society éves találkozóján. Cukier és más kutatók egy tudományos folyóiratban benyújtották megállapításaikat egy cikkben.
A bolygót TOI 1338 b nevezzük, és ez az egyetlen bolygó, akiről tudunk a rendszerben. Körülbelül 6,9-szer nagyobb, mint a Föld, ami összehasonlítás céljából a Neptunusz és a Szaturnusz között helyezkedik el. Az egyik csillag, amelyet kering, körülbelül 10% -kal hatalmasabb, mint a Napunk, míg a másik hűvösebb és tompább, és a Nap tömegének csak egyharmada. Mivel a TOI 1338 b szinte ugyanazon a síkon helyezkedik el, mint a csillagok, 15 naponként napsugárzást tapasztal.
A TESS úgy működik, hogy felfedezi a köztük és csillaguk között haladó bolygót. Minden alkalommal, amikor ez történik, tranzitnak hívják. Érzékeny kamerái érzékelik ezeket az apró cseppeket a csillag fényében. A TESS kétéves küldetése az exoplanetek felderítése, ugyanazon égbolt szektorának tanulmányozásával, egyszerre 27 napig. Középpontjában a közeli csillagok körül található Föld-szerű világok megtalálása áll, amelyek más csillagvizsgálók és távcsövek számára könnyebben követhetők.
De a TESS és más bolygóvadászok által eddig felfedezett exoplanetak többsége egyetlen csillagot kering. A keringési körök, mint például a TOI 1338 b, trükkösebbek a felismerésben. A rendszerben mindkét csillag szintén kering körül, így kihívást jelent a különféle tranzit- és tompítások könnyű kibontása. Ebben az esetben a kisebb csillag elhalad a nagyobb előtt, és hasonló csillagfényesést eredményez, mint a bolygó áthaladása.
"Ez az a típusú jel, amelynél az algoritmusok valóban küzdenek."
Vaselin Kostov, vezető szerző, a SETI Intézet és a Goddard Űrrepülési Központ
A TOI 1338 b tranzitjai szabálytalanul, 93 és 95 naponként fordulnak elő, így nem periodikus. A tranzitok mélysége és időtartama is változó, mindkét csillag mozgása miatt. A nehézséget összetettebb tény, hogy a TESS csak a nagyobb csillag előtt láthatja a bolygó áthaladását, nem pedig a kisebb csillag előtt.
"Ez az a típusú jel, amelynél az algoritmusok valóban küzdenek" - mondta Veselin Kostov, a SETI Intézet kutatója és Goddard vezető szerző, aki a keringési bolygók más kutatásain dolgozott. "Az emberi szem rendkívül jól talál adatmintákat, különös tekintettel a nem időszakos mintákra, mint amilyenek ezekből a rendszerekből történő átmenetekben."
Cukier átnézte az árutovábbítási adatokat, és kezdetben bizonytalan volt. Mindegyik tranzitot külön-külön kellett megvizsgálni, mivel mind a bolygó áthaladása, mind a kisebb csillag áthaladása a nagyobb elõtt hasonló merüléseket eredményezett csillagfényben. Kezdetben úgy tűnt, hogy a kisebb csillag okozta a süllyedést, ám az időzítése nem felel meg a napfogyatkozásnak. A csapat az „Eleanor” nevű szoftvercsomagot használta, melyet Carl Sagan „Kapcsolattartója” főszerepészének neveztünk el, hogy megértsék, mit látnak.
„A TESS az összes képén csillagok millióit figyeli.” - mondta Adina Feinstein, a Chicagói Egyetem végzős hallgatójának társszerzője. „Ez az oka annak, hogy a csapatunk létrehozta az eleanort. Ez egy elérhető mód a tranzit adatok letöltésére, elemzésére és megjelenítésére. A bolygók szem előtt tartásával terveztük, de a közösség más tagjai csillagok, aszteroidák és akár galaxisok tanulmányozására is felhasználják. ”
A TESS nem az első, aki a TOI 1338-at vizsgálta. A talajból radiális sebesség-felmérések során vizsgálták. Ezek az archív adatok segítettek a csapatnak azonosítani a TOI 1338 b pályáját. Szerintük a bolygó pályája stabil lesz a következő 10 millió évben, bár nézőpontunkból 2023 novemberében abbahagyja a csillag előtt történő áthaladást. Aztán kb. 2031-ben kb. a pályára.
Bár csak keveset azonosítottunk, lehet, hogy a körlevelek viszonylag gyakoriak. Csak nehéz megtalálni, különösen a kicsiket, még akkor is, ha a körgyűrűk nagyobb valószínűséggel haladnak át, mint az egyetlen csillagot keringő bolygók.
A keringési bolygók furcsa tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az egyetlen csillagot keringő bolygók. Ezeknek a rendszereknek az orbitális jellemzői komplexek és dinamikusak lehetnek. Egyes csillagászok „erőszakosnak” hívják őket.
Egy 2014-ben felfedezett körgyűrű, a Kepler 413-b tengelyirányú dőlésszöge 11 év alatt akár 30% -kal is változhat. A lakható zóna belső széléhez közel helyezkedik el, és évszakai vadul ingadozhatnak. A bolygót tanulmányozó csillagászok három tranzitát észleltek, amelyek 66 napos időközönként fordultak elő. Aztán 800 napig nem zajlottak tranzitok, majd újabb öt tranzit történt, amelyek mindegyikét 66 nap elkülönítették. Az átmenetek hiányosságai arra ösztönzik a tudósokat, hogy még sokkal több körbejárási lehetőség létezik, csak nem a megfelelő időben figyeltük meg, hogy látjuk őket áthaladni.
A bináris csillagrendszerek gyakoriak, és a csillagászok azt várják el, hogy a TESS több százezerrel eltakarja a bináris csillagrendszereket a kétéves küldetés során. Ennek alapján az űrhajó valószínűleg még sok más körüli bolygót talál. Referenciaként Kepler 12 keringési bolygót talált 10 elsötétülő bináris csillagrendszerben.
Több:
- Sajtóközlemény: A NASA TESS küldetése két csillaggal fedezte fel első világát
- Space Magazine: A Hubble egy bolygót észlel a bináris csillagrendszer körül
- Wikipedia bejegyzés: Keringési bolygók
