NASA: n TESS: n (Transiting Exoplanet Survey Satellite) tietojen kanssa työskentelevät tutkijat ovat löytäneet planeetan, joka kiertää kaksi tähteä. Aluksi kansalaistutkijat tunnistivat järjestelmän pimennystä aiheuttavien binaaritähteiden pariksi ilman planeetta. Mutta harjoittelija, joka tutki tarkemmin näitä tietoja, havaitsi, että se oli virheellisesti tunnistettu.
Harjoittelijan nimi on Wolf Cukier ja hän oli kesäharjoittelijana NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa, TESS: ää hallinnoivassa virastossa. Planet Hunters TESS -ohjelman eläinlääketieteelliset tiedemiehet tarttuivat TESS-tietojen tähtien kirkkauteen ja lähettivät ne. Cukier tarkasteli näitä latauksia tarkemmin, kun hän löysi tietoja TOI 1338: sta, joka on binaarinen tähtijärjestelmä noin 1300 valovuoden päässä Pictorin tähdistössä.
"Tarkastelin tietojen kautta kaikkea mitä vapaaehtoiset olivat liputtaneet pimennykseksi binaariksi, järjestelmäksi, jossa kaksi tähteä pyörii toistensa ympärillä ja näkemyksemme mukaan pimeyttävät toisiaan joka kiertoradalla", Cukier sanoi. ”Noin kolme päivää harjoittelujaksoni aikana näin signaalin järjestelmästä nimeltä TOI 1338. Aluksi ajattelin, että se oli tähtienpimennys, mutta ajoitus oli väärä. Se osoittautui planeettaa. ”
Ympyrän ympäröivä planeetta kiertää kaksi tähteä, ja tämä on TESSin ensimmäinen. On olemassa yli 20 muuta vahvistettua sirumbinaariota ja kourallinen vahvistamattomia tai epäilyttäviä. Tämä löytö esitettiin paneelikeskusteluissa American Astronomical Society: n vuosikokouksessa. Cukier ja muut tutkijat lähettivät havaintonsa paperissa tieteelliseen päiväkirjaan.
Maapallon nimi on TOI 1338 b ja se on ainoa planeetta, josta tiedämme järjestelmässä. Se on noin 6,9 kertaa suurempi kuin Maa, mikä asettaa sen vertailun vuoksi Neptunuksen ja Saturnuksen väliin. Yksi tähtiä, jota se kiertää, on noin 10% massiivisempaa kuin aurinkoomme, kun taas toinen on viileämpi ja himmeämpi ja vain yksi kolmasosa auringon massasta. Koska TOI 1338 b on melkein samalla tasolla kuin tähdet, se kokee auringonpimennykset joka 15. päivä.
TESS toimii havaitsemalla planeettamme, jotka kulkevat meidän ja heidän tähtensä välillä. Joka kerta kun tapahtuu, sitä kutsutaan kauttakulkuksi. Sen herkät kamerat voivat havaita nämä pienet pisarat tähden valossa. TESS on kahden vuoden operaation aikana havaita eksoplaneettoja tutkimalla samaa taivaasektoria 27 päivää kerrallaan. Sen painopiste on löytää maapallomaisia maailmoja läheisten tähtiä ympäröivistä, joita muiden observatorioiden ja kaukoputkien on helpompi seurata.
Mutta suurin osa TESSin ja muiden planeettojen metsästäjien toistaiseksi havaitsemista eksoplaneetoista kiertää yhtä tähteä. Sydänhampaat, kuten TOI 1338 b, ovat vaikeampia havaita. Järjestelmän molemmat tähdet kiertävät myös, joten on haastavaa purkaa eri siirtymiä ja laskuja valossa. Tällöin pienempi tähti kulkee isomman edessä, aiheuttaen samanlaisen tähtivalon pudonnan kuin planeetan kauttakulku.
"Nämä ovat signaalityyppejä, joiden kanssa algoritmit todella kamppailevat."
Vaselin Kostov, pääkirjailija, SETI-instituutti ja Goddardin avaruuslentokeskus
TOI 1338 b: n kuljetukset tapahtuvat epäsäännöllisesti, 93–95 päivän välein, joten siitä ei ole jaksollista. Ja kauttakulkujen syvyys ja kesto ovat myös muuttuvat, molempien tähtien liikkeen vuoksi. Vaikeutta yhdistää se, että TESS voi nähdä planeetan kulkua vain suuremman tähden, ei pienemmän tähden edessä.
"Nämä ovat signaalityyppejä, joiden kanssa algoritmit todella kamppailevat", sanoi johtava kirjailija Veselin Kostov, SETI-instituutin tutkija ja Goddard, joka on työskennellyt muilla sirkulaaristen planeettojen tutkimuksilla. "Ihmisilmä on erittäin hyvä löytää kuvioita tiedoista, etenkin epäjaksolliset kuviot, kuten ne, joita näemme näiden järjestelmien kauttakulkumatkoissa."
Cukier tarkasteli kauttakulutietoja ja oli aluksi epävarma. Jokaista kauttakulkua oli tarkasteltava erikseen, koska sekä planeetan kulku että pienemmän tähden kulku suuremman tähden edessä tuottivat samanlaisia tähtienäkymiä. Alun perin näytti siltä, että pienempi tähti aiheutti pulahduksen, mutta sen ajoitus ei vastannut pimennystä. Ryhmä käytti ohjelmistopakettia nimeltä “Eleanor”, joka nimettiin päähenkilön mukaan Carl Saganin ”Yhteystiedot” -osiossa auttaakseen heitä ymmärtämään näkemäänsä.
"Kaikkien kuviensa aikana TESS tarkkailee miljoonia tähtiä", sanoi avustaja Adina Feinstein, Chicagon yliopiston jatko-opiskelija. ”Siksi tiimimme loi eleanorin. Se on helppo tapa ladata, analysoida ja visualisoida siirtotietoja. Suunnittelimme sen planeettoja ajatellen, mutta muut yhteisön jäsenet käyttävät sitä tähtijen, asteroidien ja jopa galaksien tutkimiseen. "
TESS ei ole ensimmäinen, joka tutkii TOI 1338. Sitä on tutkittu maasta radiaalinopeuden tutkimuksissa. Arkistotiedot auttoivat joukkuetta tunnistamaan TOI 1338 b: n kiertoradan. Heidän mukaansa planeetan kiertorata on vakaa seuraavan 10 miljoonan vuoden ajan, vaikka meidän näkökulmastamme se lopettaa kulkemisen tähtensä edessä marraskuussa 2023. Sitten noin vuonna 2031 näemme kauttakulkujen uudelleen kulman ansiosta. kiertoradalla.
Vaikka olemme yksilöineet vain muutamia, ympyräkirjoitukset voivat olla suhteellisen yleisiä. Niitä on vain vaikea löytää, etenkin pieniä, vaikka ympyräputket kulkevat todennäköisemmin kuin yhden tähden kiertävät planeetat.
Sydän planeetoilla voi olla outoja ominaisuuksia verrattuna yhden tähden kiertäviin planeettoihin. Näiden järjestelmien kiertoratapiirteet voivat olla monimutkaisia ja dynaamisia. Jotkut tähtitieteilijät kutsuvat heitä "väkivaltaisiksi".
Yhdessä vuonna 2014 löydetyssä hammaslääketieteessä, Kepler 413-b, on aksiaalinen kallistus, joka voi vaihdella jopa 30% 11 vuodessa. Se on lähellä asutettavan alueen sisäreunaa, ja sen vuodenajat voivat vaihdella villisti. Maapalloa tutkineet tähtitieteilijät havaitsivat kolme kauttakulkua 66 päivän välein. Sitten ei ollut kauttakulkuja 800 päivän ajan, mitä seurasi viisi muuta kauttakulkua, jotka erotettiin myös 66 vuorokautta. Nämä kauttakulkujen aukot saavat tutkijat uskomaan, että siellä on paljon enemmän sirkulaatioita. Emme vain tarkkaile oikeaan aikaan nähdäksemme heidän kulkeutumisen.
Binaaritähtijärjestelmät ovat yleisiä, ja tähtitieteilijät odottavat TESS: ltä löytävän satoja tuhansia enemmän pimeyttäviä binaaritähtijärjestelmiä kahden vuoden tehtävän aikana. Tämän perusteella avaruusalukset löytävät todennäköisesti paljon enemmän sirpumaalisia planeettoja. Viitteeksi Kepler löysi 12 ympärileikkausta olevaa planeettaa 10 pimennystä sisältävässä binaaritähtijärjestelmässä.
Lisää:
- Lehdistötiedote: NASA: n TESS-operaatio paljastaa ensimmäisen maailmansa kahdella tähdellä
- Space Magazine: Hubble havaitsee planeetan binaarisen tähtijärjestelmän ympärille
- Wikipedian merkintä: Circumbinary Planets
