TESS LEIAB PLANEEDI, MIS TIIRLEB üMBER KAHE TäHE

Send

NASA programmi TESS (Transit Exoplanet Survey Satellite) andmetega töötavad teadlased on leidnud planeedi, mis tiirleb kahe tähe ümber. Algselt identifitseerisid kodanikud teadlased selle süsteemi kui varju jäävate binaarsete tähtede paari ilma planeedita. Kuid neid andmeid lähemalt uurinud intern leidis, et need olid valesti tuvastatud.

Internaadi nimi on Wolf Cukier ja ta oli suvepraktikant NASA Goddardi kosmoselennukeskuses, mis on TESS-i haldav agentuur. Programmi Planet Hunters TESS zoonoomiakodanike teadlased jäädvustasid TESSi andmetes tähtede heleduse erinevused ja laadisid need üles. Cukier uuris neid üleslaadimisi lähemalt, kui ta jõudis andmete juurde TOI 1338-st, mis on kaudses tähesüsteemis umbes 1300 valgusaasta kaugusel Pictori tähtkujus.

"Otsisin andmete kaudu kõike, mida vabatahtlikud olid märkinud kui varju jäävat binaari, süsteemi, kus kaks tähte tiirlevad üksteise ümber ja meie vaate järgi varjutavad üksteist igal orbiidil," rääkis Cukier. Umbes kolme päeva jooksul nägin praktika ajal signaali süsteemist nimega TOI 1338. Algul arvasin, et see on tähevarjutus, kuid ajastus oli vale. See osutus planeediks. ”

Tsirkulaarne planeet on see, mis tiirleb ümber kahe tähe ja see on TESS-i esimene. On veel üle 20 kinnitatud ringkirja, ja käputäis kinnitamata või kaheldavaid. Seda avastust tutvustati paneeldiskussioonil Ameerika Astronoomiaühingu aastakoosolekul. Cukier ja teised teadlased esitasid oma avastused teadusajakirjas paberkandjal.

Planeedi nimi on TOI 1338 b ja see on ainus süsteemist tuntud planeet. See on umbes 6,9 korda suurem kui Maa, mis asetab selle võrdluseks Neptuuni ja Saturni vahele. Üks tähtedest, mida see tiirleb, on umbes 10% massiivsem kui meie Päike, teine on jahedam ja hämaram ning ainult kolmandik Päikese massist. Kuna TOI 1338 b asub tähtedega peaaegu samal tasapinnal, kogeb ta päikesevarjutusi iga 15 päeva tagant.

TESS tuvastab meie ja nende tähtede vahel liikuvaid planeete. Iga kord, kui see juhtub, nimetatakse seda transiidiks. Selle tundlikud kaamerad suudavad tuvastada neid pisikesi tilku tähevalgusest. TESS on kaheaastase missiooniga, et avastada eksoplaneete, uurides sama taeva sektorit 27 päeva korraga. Selle eesmärk on leida läheduses olevate tähtede ümber Maa-sarnased maailmad, mida on teistel vaatluskeskustel ja teleskoopidel lihtsam jälgida.

Kuid enamik TESS-i ja teiste planeediküttide poolt seni tuvastatud eksoplaneete tiirleb ühe tähe ümber. Selliseid ümmargusi ringkirju nagu TOI 1338 b on keerulisem tuvastada. Ka süsteemi mõlemad tähed tiirlevad ringi, mistõttu on keeruline erinevate transiitide ja languste valguses lahti harutada. Sel juhul möödub väiksem täht suurema ees, luues samasuguse tähevalguse languse nagu planeedi transiidil.

"Need on signaali tüübid, millega algoritmid tegelikult võitlevad."
Vaselin Kostov, juhtiv autor, SETI Instituut ja Goddardi kosmoselennukeskus

TOI 1338 b transiit toimub ebaregulaarselt, iga 93 kuni 95 päeva järel, muutes selle mitteperioodiliseks. Ja ka mõlema tähe liikumise tõttu on muutuste sügavus ja kestus muutlikud. Raskusi ühendab veel asjaolu, et TESS näeb planeedi transiiti ainult suurema, mitte väiksema tähe ees.

"Need on signaali tüübid, millega algoritmid tegelikult võitlevad," ütles juhtautor Veselin Kostov, kes on SETI instituudi teadlane ja Goddard, kes on töötanud muudel ringide planeetide uuringutel. "Inimsilm on äärmiselt hea andmete mustrite leidmisel, eriti mitteperioodilistel mustritel, nagu need, mida näeme nende süsteemide transiidil."

Cukier vaatas transiidi andmeid ja oli alguses ebakindel. Igat transiiti tuli vaadelda eraldi, sest nii planeedi kui ka väiksema tähe transiit suurema ees näitas tähevalguses sarnast langust. Algselt tundus, et väiksem täht põhjustas languse, kuid selle ajastamine ei vastanud varjutusele. Meeskond kasutas tarkvarapaketti nimega „Eleanor”, mis sai nime peategelase järgi Carl Sagani lehel „Kontakt”, et aidata neil mõista, mida nad näevad.

"Kõigil oma piltidel jälgib TESS miljoneid tähti," ütles Chicago ülikooli abiturient Adina Feinstein. “Seetõttu lõi meie meeskond eleanori. See on juurdepääsetav viis transiidiandmete allalaadimiseks, analüüsimiseks ja visualiseerimiseks. Me kavandasime seda planeete silmas pidades, kuid teised kogukonna liikmed kasutavad seda tähtede, asteroidide ja isegi galaktikate uurimiseks. ”

TESS ei ole esimene, kes uurib TOI 1338. Seda on maapinnast kiirguskiiruse uuringutes uuritud. Need arhiiviandmed aitasid meeskonnal tuvastada TOI 1338 b orbiidi. Nende sõnul on planeedi orbiit järgmise 10 miljoni aasta jooksul stabiilne, ehkki meie vaatepunktist lõpetab see oma tähe ees transiidi 2023. aasta novembris. Siis näeme umbes 2031. aastal tänu nurgale uuesti transiite. orbiidilt.

Ehkki oleme tuvastanud vaid mõned, võivad ringkäigud olla suhteliselt tavalised. Neid on lihtsalt raske leida, eriti väikeseid, ehkki ringikujundused läbivad suurema tõenäosusega kui planeete, mis tiirlevad ühe tähe ümber.

Tsirkulaarsetel planeetidel võivad olla üksikud kummalised omadused, võrreldes planeetidega, mis tiirlevad ümber ühe tähe. Nende süsteemide orbitaalkarakteristikud võivad olla keerukad ja dünaamilised. Mõned astronoomid nimetavad neid vägivaldseks.

Ühel 2014. aastal avastatud ringrajal, Kepler 413-b, on aksiaalne kalle, mis võib 11 aasta jooksul varieeruda kuni 30%. See asub asustatava tsooni siseserva lähedal ja selle aastaajad võivad metsikult kõikuda. Planeeti uurivad astronoomid täheldasid 66-päevase vahega kolme transiiti. Siis ei toimunud 800 päeva jooksul transiiti, millele järgnes veel viis transiiti, millest igaüks eraldas 66 päeva. Need lüngad transiidis panevad teadlased uskuma, et seal on veel palju ringkäiku, me lihtsalt ei jälgi neid õigel ajal, et näha nende transiiti.

Binaarsed tähesüsteemid on tavalised ja astronoomid ootavad, et TESS leiaks kaheaastase missiooni ajal sadu tuhandeid rohkem varjutavaid binaarset tähesüsteeme. Selle põhjal leiab kosmoselaev tõenäoliselt veel palju tsirkulaarseid planeete. Võrdluseks leidis Kepler 12 tsirkulaarset planeeti 10 varjutavas binaarses tähesüsteemis.