Οι ερευνητές που εργάζονται με δεδομένα από το TESS της NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite) έχουν βρει έναν πλανήτη που περιστρέφεται σε δύο αστέρια. Αρχικά, το σύστημα ταυτοποιήθηκε από πολίτες επιστήμονες ως ένα ζευγάρι εκλείψεων δυαδικών αστεριών χωρίς πλανήτη. Αλλά ένας ασκούμενος που ρίχνει μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτά τα δεδομένα διαπίστωσε ότι ήταν εσφαλμένα.
Το όνομα του ασκούμενου είναι Wolf Cukier και ήταν θερινός ασκούμενος στο Goddard Space Flight Center της NASA, το πρακτορείο που διαχειρίζεται το TESS. Οι επιστήμονες πολιτών του Zooniverse στο πρόγραμμα Planet Hunters TESS κατέλαβαν παραλλαγές στη φωτεινότητα των αστεριών στα δεδομένα TESS και τις ανέβασαν. Ο Cukier εξέταζε αυτές τις μεταφορτώσεις πιο προσεκτικά όταν συνάντησε τα δεδομένα από το TOI 1338, ένα σύστημα δυαδικών αστεριών περίπου 1300 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Pictor.
«Κοίταξα τα δεδομένα για όλα όσα οι εθελοντές είχαν επισημάνει ως δυαδικό έκλειψη, ένα σύστημα όπου δύο αστέρια περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο και από την άποψή μας εκλείπουν ο ένας τον άλλον κάθε τροχιά», είπε ο Cukier. «Περίπου τρεις ημέρες στην πρακτική μου, είδα ένα σήμα από ένα σύστημα που ονομάζεται TOI 1338. Στην αρχή νόμιζα ότι ήταν μια αστρική έκλειψη, αλλά ο συγχρονισμός ήταν λάθος. Αποδείχθηκε πλανήτης. "
Ένας κυκλικός πλανήτης είναι αυτός που περιστρέφεται σε δύο αστέρια και αυτός είναι ο πρώτος του TESS. Υπάρχουν πάνω από 20 άλλα επιβεβαιωμένα κυκλώματα και μια χούφτα μη επιβεβαιωμένων ή αμφίβολων. Αυτή η ανακάλυψη παρουσιάστηκε σε μια συζήτηση πάνελ στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας. Ο Cukier και άλλοι ερευνητές υπέβαλαν τα ευρήματά τους σε ένα επιστημονικό περιοδικό.
Ο πλανήτης ονομάζεται TOI 1338 b και είναι ο μόνος πλανήτης που γνωρίζουμε στο σύστημα. Είναι περίπου 6,9 φορές μεγαλύτερο από τη Γη, το οποίο το συγκρίνει μεταξύ του Ποσειδώνα και του Κρόνου. Ένα από τα αστέρια που περιστρέφεται είναι περίπου 10% πιο ογκώδες από τον Ήλιο μας, ενώ το άλλο είναι πιο δροσερό και πιο αμυδρό, και μόνο το ένα τρίτο της μάζας του Ήλιου. Δεδομένου ότι το TOI 1338 b βρίσκεται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο με τα αστέρια, βιώνει ηλιακές εκλείψεις κάθε 15 ημέρες.
Το TESS λειτουργεί ανιχνεύοντας πλανήτες που περνούν μεταξύ μας και των αστεριών τους. Κάθε φορά που συμβαίνει αυτό ονομάζεται διέλευση. Οι ευαίσθητες κάμερές του μπορούν να ανιχνεύσουν αυτές τις μικροσκοπικές σταγόνες στο φως από το αστέρι. Το TESS βρίσκεται σε διετή αποστολή να εντοπίσει εξωπλανήτες μελετώντας τον ίδιο τομέα του ουρανού για 27 ημέρες κάθε φορά. Το επίκεντρό της είναι να βρει κόσμους σαν τη Γη γύρω από κοντινά αστέρια, τα οποία είναι πιο εύκολο για άλλα παρατηρητήρια και τηλεσκόπια.
Αλλά οι περισσότεροι από τους εξωπλανήτες που έχουν εντοπιστεί μέχρι στιγμής, από το TESS και άλλους κυνηγούς πλανητών, βρίσκονται σε τροχιά γύρω από ένα μόνο αστέρι. Τα περιστρεφόμενα όπως το TOI 1338 b είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν. Και τα δύο αστέρια του συστήματος βρίσκονται επίσης σε τροχιά, καθιστώντας δύσκολη την αποσύνδεση των διαφόρων διελεύσεων και των βυθίσεων στο φως. Σε αυτήν την περίπτωση, το μικρότερο αστέρι περνά μπροστά από το μεγαλύτερο, δημιουργώντας μια παρόμοια πτώση του φωτός του αστεριού με τη διέλευση του πλανήτη.
"Αυτοί είναι οι τύποι των σημάτων με τους οποίους οι αλγόριθμοι δυσκολεύονται πραγματικά."
Vaselin Kostov, επικεφαλής συγγραφέας, SETI Institute και Goddard Space Flight Center
Οι διελεύσεις του TOI 1338 b εμφανίζονται ακανόνιστα, μεταξύ 93 και 95 ημερών, καθιστώντας το μη περιοδικό. Και το βάθος και η διάρκεια των διαμετακομίσεων ποικίλλουν επίσης, λόγω της κίνησης και των δύο άστρων. Το πρόβλημα είναι ότι το TESS μπορεί να δει τη διέλευση του πλανήτη μπροστά από το μεγαλύτερο αστέρι και όχι το μικρότερο.
«Αυτοί είναι οι τύποι σημάτων με τους οποίους οι αλγόριθμοι δυσκολεύονται πραγματικά», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Veselin Kostov, ερευνητής στο Ινστιτούτο SETI και ο Goddard, ο οποίος έχει εργαστεί σε άλλες μελέτες πλανητικών πλανητών. "Το ανθρώπινο μάτι είναι εξαιρετικά καλό στην εύρεση μοτίβων σε δεδομένα, ειδικά μη περιοδικά μοτίβα όπως αυτά που βλέπουμε σε διαμετακόμιση από αυτά τα συστήματα."
Ο Cukier εξέτασε τα δεδομένα διαμετακόμισης και ήταν αβέβαιος στην αρχή. Κάθε διέλευση έπρεπε να εξεταστεί μεμονωμένα, επειδή τόσο η διέλευση του πλανήτη όσο και η διέλευση του μικρότερου αστεριού μπροστά από το μεγαλύτερο παρήγαγαν παρόμοιες πτώσεις στο αστέρι. Αρχικά έμοιαζε σαν το μικρότερο αστέρι να προκαλεί την πτώση, αλλά ο χρόνος του δεν ταιριάζει με μια έκλειψη. Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα πακέτο λογισμικού που ονομάζεται "Eleanor", που πήρε το όνομά του από τον πρωταγωνιστή στην "Επικοινωνία" του Carl Sagan για να τους βοηθήσει να καταλάβουν τι έβλεπαν.
«Σε όλες τις εικόνες της, το TESS παρακολουθεί εκατομμύρια αστέρια», δήλωσε η συν-συγγραφέας Adina Feinstein, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. «Γι 'αυτό η ομάδα μας δημιούργησε το eleanor. Είναι ένας προσβάσιμος τρόπος λήψης, ανάλυσης και οπτικοποίησης δεδομένων διαμετακόμισης. Το σχεδιάσαμε έχοντας κατά νου τους πλανήτες, αλλά άλλα μέλη της κοινότητας το χρησιμοποιούν για να μελετήσουν αστέρια, αστεροειδείς και ακόμη και γαλαξίες. "
Το TESS δεν είναι το πρώτο που μελετά το TOI 1338. Έχει μελετηθεί από το έδαφος σε έρευνες ακτινικής ταχύτητας. Αυτά τα αρχειακά δεδομένα βοήθησαν την ομάδα να εντοπίσει την τροχιά του TOI 1338 b. Σύμφωνα με αυτούς, η τροχιά του πλανήτη θα είναι σταθερή για τα επόμενα 10 εκατομμύρια χρόνια, αν και από την πλευρά μας θα σταματήσει να διέρχεται μπροστά από το αστέρι του το Νοέμβριο του 2023. Στη συνέχεια, περίπου το 2031 θα δούμε ξανά τις διαμετακόμιση, χάρη στη γωνία της τροχιάς.
Αν και έχουμε εντοπίσει μόνο λίγα, τα κυκλώματα μπορεί να είναι σχετικά κοινά. Είναι απλώς δύσκολο να βρεθούν, ειδικά μικροί, παρόλο που οι εγκέφαλοι είναι πιο πιθανό να διέρχονται από πλανήτες σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι.
Οι πλανητικοί πλανήτες μπορεί να έχουν κάποια παράξενα χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τους πλανήτες που περιστρέφονται σε ένα αστέρι. Τα τροχιακά χαρακτηριστικά αυτών των συστημάτων μπορεί να είναι πολύπλοκα και δυναμικά. Μερικοί αστρονόμοι τους αποκαλούν «βίαιους».
Ένα κύκλωμα που ανακαλύφθηκε το 2014, το Kepler 413-b, έχει αξονική κλίση που μπορεί να κυμαίνεται έως και 30% σε 11 χρόνια. Είναι κοντά στην εσωτερική άκρη της κατοικήσιμης ζώνης και οι εποχές της μπορούν να κυμαίνονται άγρια. Οι αστρονόμοι που μελετούσαν τον πλανήτη παρατήρησαν τρεις διαμετακόμιση που απέχουν 66 ημέρες. Τότε δεν υπήρχαν διαμετακόμιση για 800 ημέρες, ακολουθούμενες από πέντε ακόμη διαμετακομιστικές διαχωρισμένες επίσης με 66 ημέρες η καθεμία. Αυτά τα κενά στις διελεύσεις οδηγούν τους επιστήμονες να πιστεύουν ότι υπάρχουν πολλοί περισσότεροι εγκέφαλοι εκεί έξω, απλά δεν παρατηρούμε την κατάλληλη στιγμή για να τους δούμε να διέρχονται.
Τα δυαδικά συστήματα αστεριών είναι κοινά και οι αστρονόμοι αναμένουν ότι το TESS θα βρει εκατοντάδες χιλιάδες περισσότερα συστήματα δυαδικών αστεριών που εκλείπουν κατά τη διάρκεια της διετούς αποστολής. Με βάση αυτό, το διαστημικό σκάφος είναι πιθανό να βρει πολλούς περισσότερους πλανητικούς πλανήτες. Για αναφορά, ο Κέπλερ βρήκε 12 κυκλικούς πλανήτες σε 10 συστήματα δυαδικών αστεριών που εκλείπουν.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Η αποστολή TESS της NASA αποκαλύπτει τον 1ο κόσμο με δύο αστέρια
- Space Magazine: Το Hubble εντοπίζει έναν πλανήτη γύρω από το σύστημα δυαδικών αστεριών
- Είσοδος Wikipedia: Πλανήτες Περιοδικού
