Ένα ζευγάρι αστρονόμων που χτενίζει δεδομένα από το διαστημικό σκάφος Kepler ανακάλυψε τον πρώτο εξωμόνιο. Το φεγγάρι βρίσκεται στο σύστημα Kepler 1625 περίπου 8.000 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό του Κύκνου. Σε τροχιά του γίγαντα αερίου Kepler 1625b, και, σε αντίθεση με όλα τα φεγγάρια στο Ηλιακό μας Σύστημα, αυτό είναι ένα «φεγγάρι αερίου».
Ήταν μόνο θέμα χρόνου πριν βρούμε έναν εξόμοιο. Βρήκαμε χιλιάδες εξωπλανήτες, χάρη κυρίως στο διαστημικό σκάφος Kepler. Και όπου υπάρχουν πλανήτες, μπορούμε να περιμένουμε φεγγάρια. Αλλά παρόλο που φαινόταν αναπόφευκτο, το πρώτο επιβεβαιωμένο exomoon είναι ακόμα συναρπαστικό.
Το exomoon είναι πολύ διαφορετικό από αυτό που βλέπουμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Περιστρέφει σε έναν γίγαντα φυσικού αερίου αρκετές φορές μεγαλύτερο από τον Δία, που ονομάζεται Kepler 1625b. Τα προκαταρκτικά στοιχεία δείχνουν ότι το ίδιο το φεγγάρι, το οποίο ονομάζεται Kepler 1625b I, είναι ένα φεγγάρι αερίου και έχει περίπου το μέγεθος του Ποσειδώνα. Τίποτα τέτοιο δεν υπάρχει στο σύστημά μας.
"Μία απότομη πτυχή του συστήματος είναι η καθαρή κλίμακα αυτού." - από την εφημερίδα, Teachey and Kipping, 2018.
Εδώ όμως προειδοποιούμε τους αναγνώστες μας. Ακριβώς μιλώντας, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει στοιχεία για το φεγγάρι. Η ύπαρξή του πρέπει ακόμη να επιβεβαιωθεί. Αλλά επειδή οι επιστήμονες είναι από τη φύση τους προσεκτικοί, είναι ασφαλές στοίχημα ότι πρόσθετες παρατηρήσεις θα επιβεβαιώσουν ότι είναι εκεί.
"Εάν επιβεβαιωθεί, αυτό το εύρημα θα μπορούσε να κλονίσει εντελώς την κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται τα φεγγάρια και από τι μπορούν να γίνουν." - Thomas Zurbuchen, αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής της NASA.
Ο Alex Teachey και ο David Kipping είναι αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια. Ανακάλυψαν το φεγγάρι σε δεδομένα του Κέπλερ που αναλύουν. Επικεντρώθηκαν σε 284 εξωπλανήτες που ανακαλύφθηκαν από τον Κέπλερ που περιστρέφονταν γύρω από τα αστέρια τους σε μεγάλες τροχιές. Μια ευρεία τροχιά είναι αυτή που έχει διάρκεια μεγαλύτερη των 30 ημερών και θεωρούνται τα καλύτερα μέρη για να βρείτε δυνητικούς εξωμόνιους. Βρήκαν μια ανωμαλία σε αυτούς τους 284 εξωπλανήτες που έδειχναν ότι υπήρχε ένας εξωμόνας.
Αφού ο πλανήτης ολοκλήρωσε τη διαμετακόμιση 19 ωρών, σημειώθηκε μια δεύτερη βουτιά στη φωτεινότητα του αστεριού. Αυτή η βουτιά είναι σύμφωνη με ένα φεγγάρι, καθιστώντας το το πρώτο εξωμόνιο που έχει παρατηρηθεί ποτέ.
«Είδαμε μικρές αποκλίσεις και ταλαντεύσεις στην καμπύλη φωτός που τράβηξαν την προσοχή μας». - David Kipping, Πανεπιστήμιο της Κολούμπια.
«Αυτό το ενδιαφέρον εύρημα δείχνει πώς συνεργάζονται οι αποστολές της NASA για να αποκαλύψουν απίστευτα μυστήρια στον Κόσμο μας», δήλωσε ο Thomas Zurbuchen, αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής της NASA στην έδρα της NASA, Washington, DC. πώς σχηματίζονται τα φεγγάρια και από τι μπορούν να φτιαχτούν. "
«Ήταν σίγουρα μια συγκλονιστική στιγμή να δούμε αυτή την καμπύλη φωτός του Χαμπλ.» - David Kipping, Πανεπιστήμιο της Κολούμπια.
Αφού βρήκαν την ανωμαλία στα δεδομένα του Kepler, χρησιμοποίησαν το Hubble για να ρίξουν μια άλλη ματιά. Το ζευγάρι πέρασε 40 ώρες χρόνου Hubble για να πάρει πιο ακριβή δεδομένα σχετικά με την πτώση στο φως από το γονικό αστέρι. Αφού παρατήρησαν ότι ο ίδιος ο πλανήτης διέρχεται μπροστά από το αστέρι, είδαν την ίδια δεύτερη βουτιά που έκανε ο Κέπλερ, 3,5 ώρες μετά τη διέλευση του πλανήτη.
«Είδαμε μικρές αποκλίσεις και ταλαντεύσεις στην καμπύλη φωτός που τράβηξαν την προσοχή μας», είπε ο Kipping.
Το ζευγάρι των αστρονόμων έφυγε από το χρόνο πριν μπορούσαν να παρατηρήσουν την πλήρη διέλευση του φεγγαριού, αλλά είδαν κάτι άλλο. Η διέλευση του πλανήτη συνέβη περισσότερο από μία ώρα νωρίτερα από ό, τι είχε προβλεφθεί. Αυτό συμβαδίζει με τον πλανήτη και το φεγγάρι σε τροχιά γύρω από ένα κοινό κέντρο βάρους. Αυτό θα έκανε τον πλανήτη να ταλαντεύεται με τον ίδιο τρόπο που η Γη ταλαντεύεται με τη Σελήνη σε τροχιά γύρω από τη Γη.
"Ένα σύντροφο φεγγάρι είναι η απλούστερη και πιο φυσική εξήγηση για τη δεύτερη πτώση στην καμπύλη φωτός και την απόκλιση χρονισμού τροχιάς", εξήγησε ο Kipping. «Ήταν σίγουρα μια συγκλονιστική στιγμή που είδα ότι η καμπύλη του Χαμπλ, η καρδιά μου άρχισε να χτυπά λίγο πιο γρήγορα και απλώς συνέχισα να κοιτάζω αυτήν την υπογραφή. Αλλά ξέραμε ότι η δουλειά μας ήταν να διατηρήσουμε ένα επίπεδο και ουσιαστικά να υποθέσουμε ότι ήταν ψευδές, δοκιμάζοντας κάθε πιθανό τρόπο με τον οποίο τα δεδομένα θα μπορούσαν να μας ξεγελάσουν. "
Υπάρχει καλός λόγος να είμαστε προσεκτικοί σχετικά με το συμπέρασμα του φεγγαριού. Ένας δεύτερος μη εντοπισμένος πλανήτης θα μπορούσε να είναι υπεύθυνος. Είναι πιθανό να υπάρχει ένας δεύτερος πλανήτης, αλλά ο Κέπλερ δεν μπορεί να τον εντοπίσει.
Τόσο ο πλανήτης όσο και το φεγγάρι του βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού, που σημαίνει ότι μπορεί να υπάρχει υγρό νερό. Δυστυχώς, όμως, ο πλανήτης είναι γίγαντας αερίου και το φεγγάρι είναι φεγγάρι φυσικού αερίου. Δεν υπάρχει ζωή όπως ξέρουμε ότι θα μπορούσε να υπάρχει εκεί.
Το ζευγάρι των αστρονόμων δημοσίευσε την εφημερίδα τους στο περιοδικό Science Advances. Λένε ότι όχι μόνο το φεγγάρι είναι ένα φεγγάρι φυσικού αερίου, το οποίο είναι ξένο για το Ηλιακό μας Σύστημα, αλλά είναι επίσης συγκρίσιμο σε μέγεθος με τον Ποσειδώνα. Αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από κάθε φεγγάρι στο σύστημά μας. Το δίδυμο λέει ότι η ύπαρξη αυτού του φεγγαριού μπορεί να δώσει νέες ιδέες για το πώς σχηματίζονται τα πλανητικά συστήματα και για το πώς σχηματίζονται τα φεγγάρια.
Η προέλευση του Exomoon: Ένα καταγεγραμμένο αντικείμενο;
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι τα φεγγάρια σχηματίζονται από σκόνη που έχει απομείνει από τον σχηματισμό του πλανήτη. (Αν και η Γη της Σελήνης μπορεί να έχει σχηματιστεί διαφορετικά.) Αλλά ο Κέπλερ 1625b και το φεγγάρι του είναι και οι δύο αέριοι κόσμοι, οπότε πρέπει να λειτουργεί κάποιος άλλος μηχανισμός σχηματισμού.
Η τροχιά του εξωμονίου μπορεί να κλίνει κατά περίπου 45 μοίρες στο τροχιακό επίπεδο του πλανήτη. Αν συμβαίνει αυτό, τότε είναι παρόμοιο με το φεγγάρι του Ποσειδώνα Triton. Όμως, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το Triton είναι ένα αντικείμενο Kuiper Belt Object (KBO) και όχι ένα φεγγάρι που σχηματίστηκε από την ίδια σκόνη με τον Ποσειδώνα. Είναι πιθανό το Kepler 1625b I να είναι ένα καταγεγραμμένο αντικείμενο και όχι ένα κλασικό φεγγάρι. Όμως στη μελέτη, οι δύο αστρονόμοι δίνουν προσοχή στην επίτευξη αυτού του συμπεράσματος. Όλα είναι μάλλον προκαταρκτικά σε αυτό το σημείο.
Καθ 'όλη την ολοκλήρωση της εργασίας, οι δύο αστρονόμοι ζητούν προσοχή. Είναι ικανοποιημένοι με την ακρίβεια των δεδομένων τους, ειδικά από τα δεδομένα παρακολούθησης του Hubble. Και είναι ικανοποιημένοι ότι η ερμηνεία τους είναι αυστηρή. Το πρόβλημα είναι η απίθανη ανακάλυψη σε σύγκριση με οτιδήποτε γνωρίζουμε. Αυτή είναι μια εντελώς νέα ανακάλυψη.
Στο συμπέρασμά τους, οι δύο αστρονόμοι δηλώνουν ότι «Αυτή είναι μια περίπλοκη και εμπλεκόμενη ανάλυση όπου ένα μικρό αποτέλεσμα που δεν λογίζεται, ή ένα ανώμαλο τεχνούργημα, θα μπορούσε ενδεχομένως να αλλάξει την ερμηνεία μας. Με λίγα λόγια, δεν μπορούμε να ποσοτικοποιήσουμε τα άγνωστα άγνωστα. Αυτές οι επιφυλάξεις υφίστανται επειδή αυτό θα ήταν μια πρώτη-του-είδος-ανίχνευση-η πρώτη εξόνη. » Στη συνέχεια λένε ότι οι πρώτοι ισχυρισμοί του εξωπλανήτη αντιμετωπίστηκαν με μεγάλο σκεπτικισμό επειδή ήταν τόσο καινούργιοι.
Υπάρχουν σχεδόν 200 φεγγάρια στο ηλιακό μας σύστημα, και αυτό είναι σε ένα σύστημα με μόνο 8 μεγάλους πλανήτες. Δεν έχουν όλοι οι πλανήτες φεγγάρια, αλλά ο μαθηματικός μέσος όρος εξακολουθεί να είναι 25 φεγγάρια ανά πλανήτη. Έτσι, με σχεδόν 4000 εξωπλανήτες που ανακαλύφθηκαν, τα μαθηματικά είναι στο πλευρό μας.
Ακόμα κι αν αυτό αποδειχθεί ότι δεν είναι εξωμόνος, οι αστρονόμοι θα συνεχίσουν να βρίσκουν άλλους υποψηφίους εξωμόνιους. Το τηλεσκόπιο James Webb θα έχει κάτι να πει για την αναζήτηση. Οι ισχυρές δυνατότητες παρατήρησης θα ξεκινήσουν την αναζήτηση πλανητών και φεγγαριών γύρω από άλλα αστέρια.
Είναι μόνο θέμα χρόνου πριν βρούμε ένα.
- Δελτίο ειδήσεων Hubble: «Οι αστρονόμοι βρίσκουν τις πρώτες αποδείξεις για πιθανή σελήνη έξω από το ηλιακό μας σύστημα»
- Ερευνητικό έγγραφο: «Στοιχεία για έναν μεγάλο εξωμόνιο σε τροχιά γύρω από το Kepler-1625b»
