NASA uusim eksoplaneetide jahipidamise kosmoseteleskoop Transit Exoplanet Survey Satellite (TESS) viidi kosmosesse kolmapäeval, 18. aprillil 2018. Nagu nimigi ütleb, kasutab see teleskoop maapealse massiga planeetide (st kiviste) tuvastamiseks transiidimeetodit ) tiirleb kaugete tähtede ümber. Kõrvuti teiste järgmise põlvkonna teleskoopidega nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoop (JWST), TESS kiirendab seda, kus teleskoobid meeldivad Hubble ja Kepler pooleli jäänud.
Kuid kui palju planeete TESSilt oodatakse? See oli uue uuringu objekt, mille korraldasid meeskonna teadlased, kes üritasid hinnata, kui palju planeete TESS tõenäoliselt avastab, samuti nende planeetide ja tähtede füüsilisi omadusi, mida nad tiirlevad. Kokku arvavad nad, et TESS leiab kaheaastase esmase missiooni ajal tuhandeid planeete, mis tiirlevad ümber mitmesuguste tähtede.
Hiljuti ilmus veebis uuring pealkirjaga „TESS-uuringu läbinud eksoplaneedi saagis (TESS)”. Uuringut juhtisid NASA Goddardi kosmoselennukeskuse ja Marylandi ülikooli sidusteadur Thomas Barclay ning uuringusse kaasati Joshua Pepper (Lehighi ülikooli astrofüüsik) ja Elisa Quintana (SETI instituudi ja NASA Amesi teadur) Uurimiskeskus).
Nagu Thomas Barclay rääkis ajakirjale Space Magazine:
„TESS ehitab Kepleri pärandi üles. Kepler oli peamiselt statistiline missioon ja õpetas meile, et planeete on kõikjal. Siiski ei olnud see optimeeritud suurepäraste üksikute planeetide leidmiseks edasiseks uurimiseks. Nüüd, kui me teame, et planeedid on levinud, võime planeetide otsimiseks käivitada midagi sellist, nagu TESS, mille kohta me teeme maa- ja kosmosepõhiste teleskoopide kasutamise intensiivseid uuringuid. Planeedid, mida TESS leiab, on keskmiselt 10x lähemal ja 100x heledamad. ”
Uuringu huvides lõi meeskond kolmeastmelise mudeli, milles võeti arvesse tähti, mida TESS jälgib, tõenäoliselt on planeetide arv kõigil ühel ja TESSi nende märkamise tõenäosus. Nende hulka kuulusid sellised planeeditüübid, mis tiirlevad kääbustähtede ümber, ulatudes A-tüübist K-tüüpi (nagu meie Päike), ja väiksema massiga M-tüüpi (punased kääbus) tähed.
"Hinnamaks, kui palju planeete TESS leiab, võtsime TESSi poolt jälgitavad tähed ja jäljendasime neid tiirlevate planeetide populatsiooni," ütles Barclay. „Eksoplaneedi elanikkonna statistika pärineb kõigist uuringutest, mis kasutasid Kepleri andmeid. Seejärel hindasime TESS-i jõudluse mudeleid kasutades, kui palju neid planeete TESS tuvastab. Siit saame oma saagikuse numbrid. ”
Esimene samm oli sirgjooneline tänu kandidaatide sihtmärkide nimekirja (CTL) - prioriteetsete sihtmärkide loetelu -, mille TESS-i sihtmärgivaliku töörühm määras, kõige paremini sobivate tähtede jaoks väikeste planeetide tuvastamiseks. Seejärel reastasid nad 3,8 miljonit tähte, mis on kaasatud viimasesse versiooni nende heleduse ja raadiuse põhjal, ning määrasid kindlaks, millist neist TESSist tõenäoliselt täheldatakse.
Teine etapp koosnes igale tähele planeetide määramisest Poissoni jaotuse põhjal - statistilise tehnika abil, mille korral igale tähele omistati antud arv (antud juhul 0 või enam). Seejärel määrati igale planeedile kuus juhuslikult joonistatud füüsikalist omadust, sealhulgas orbitaalperiood, raadius, ekstsentrilisus, periastroni nurk, kaldenurk meie vaateväljale ja esimese transiidi vaheaeg.
Lõpuks üritasid nad hinnata, mitu neist planeetidest genereerib tuvastatava transiidisignaali. Nagu märgitud, tugineb TESS transiidimeetodile, kus tähe heleduse perioodilisi langusi kasutatakse ühe või mitme tiirleva planeedi olemasolu kindlakstegemiseks ning nende suuruse ja orbitaalperioodide piirangute kehtestamiseks. Selleks võtsid nad arvesse lähedalasuvate tähtede voolavust, transiitide arvu ja transiidi kestust.
Lõppkokkuvõttes tegid nad 90% -lise kindlustundega kindlaks, et TESS tuvastab oma kaheaastase missiooni jooksul tõenäoliselt 4430–4660 uut eksoplaneeti:
„Tulemusteks on, et ennustame, et TESS leiab rohkem kui 4000 planeeti, mille sadu on kaks korda väiksemad kui Maa. TESSi peamine eesmärk on leida planeedid, mis on maapealse teleskoobi jaoks piisavalt eredad, et oma massi mõõta. Meie hinnangul võib TESS viia massimõõtmistega kolmekordseks planeetide arv, mis on väiksemad kui 4 Maaraadius. "
1. aprilli 2018 seisuga kokku 3 758 eksootplaneedid on kinnitatud 2 808 süsteemis, 627 süsteemis on rohkem kui üks planeet. Teisisõnu, Barclay ja tema meeskond prognoosivad, et TESS-missioon kahekordistab oma peamise missiooni ajal tõhusalt kinnitatud eksoplaneetide arvu ja kolmekordistab Maa-suuruse ja Super-Maa arvu.
See algab pärast mitmeid orbitaalmanöövreid ja insenerikatseid, mis kestavad eeldatavalt umbes kaks kuud. Selliselt laiendatud eksoplaneetide kataloogi korral võib oodata, et uurimiseks on saadaval veel palju „Maa-laadseid” kandidaate. Ja kuigi me ei suuda ikkagi kindlaks teha, kas mõnel neist on elu, võime võib-olla leida selliseid, mille pinnal on märke elujõulisest atmosfäärist ja veest.
Elu jaht väljaspool Maad jätkub paljudeks aastateks! Ja vahepeal nautige kindlasti seda videot TESS-missiooni kohta, NASA viisakusel:
