TESS ATROD PLANĒTU, KAS RIŅĶO AP DIVĀM ZVAIGZNĒM

Send

Pētnieki, kas strādā ar NASA TESS (tranzīta eksoplanētu apsekošanas satelīta) datiem, ir atraduši planētu, kas riņķo ap divām zvaigznēm. Sākotnēji pilsoņu zinātnieki sistēmu identificēja kā aptumsto bināro zvaigžņu pāri bez planētas. Bet interns, rūpīgāk apskatot šos datus, atklāja, ka tas ir nepareizi identificēts.

Internatora vārds ir Volfs Kukjērs, un viņš bija vasaras interns NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā - aģentūrā, kas pārvalda TESS. Zooniverse pilsoņu zinātnieki programmā Planet Hunters TESS fiksēja Zvaigžņu spilgtuma atšķirības TESS datos un augšupielādēja tos. Cukier rūpīgāk pārbaudīja šos augšupielādes gadījumus, kad saskārās ar datiem no TOI 1338, bināro zvaigžņu sistēmas, kas atrodas apmēram 1300 gaismas gadu attālumā Piktoru zvaigznājā.

"Es izpētīju datus par visu, ko brīvprātīgie bija atzīmējuši kā aptumšojošu bināru, sistēmu, kurā divas zvaigznes riņķo ap otru un no mūsu skata aptumšo katru orbītu," sacīja Kukjērs. “Apmēram trīs dienu laikā savā praksē es redzēju signālu no sistēmas, kuras nosaukums bija TOI 1338. Sākumā es domāju, ka tas ir zvaigžņu aptumsums, bet laiks nebija pareizs. Tā izrādījās planēta. ”

Cirkulārā planēta ir tāda, kas riņķo ap divām zvaigznēm, un šī ir TESS pirmā. Ir vairāk nekā 20 citi apstiprināti cirkulāri un nedaudz neapstiprinātu vai šaubīgu. Šis atklājums tika prezentēts paneļdiskusijā Amerikas astronomijas biedrības ikgadējā sanāksmē. Cukier un citi pētnieki iesniedza savus atklājumus zinātniskā žurnālā.

Planētas nosaukums ir TOI 1338 b, un tā ir vienīgā planēta, par kuru mēs zinām sistēmā. Tas ir aptuveni 6,9 reizes lielāks nekā Zeme, kas salīdzināšanai ļauj to novietot starp Neptūnu un Saturnu. Viena no zvaigznēm, kuras tā riņķo, ir apmēram par 10% masīvāka nekā mūsu Saule, bet otra ir vēsāka un blāvāka, un tikai viena trešdaļa no Saules masas. Tā kā TOI 1338 b atrodas gandrīz vienā plaknē ar zvaigznēm, tas ik pēc 15 dienām piedzīvo saules aptumsumus.

TESS darbojas, atklājot planētas, kas iet starp mums un viņu zvaigznēm. Katru reizi, kad tas notiek, to sauc par tranzītu. Tā jutīgās kameras var noteikt šos niecīgos pilienus, zvaigžņu gaismā. TESS ir divu gadu misija, lai atklātu eksoplanetes, 27 dienas vienlaikus pētot to pašu debesu sektoru. Tā uzmanības centrā ir atrast Zemei līdzīgas pasaules ap tuvējām zvaigznēm, kurām ir vieglāk sekot citām observatorijām un teleskopiem.

Bet vairums līdz šim TESS un citu planētu mednieku atklāto eksoplanetu riņķo ap vienu zvaigzni. Cirkulārus, piemēram, TOI 1338 b, ir grūtāk atklāt. Apkārt riņķo arī abas sistēmas zvaigznes, tāpēc ir grūti izjaukt dažādas tranzīta un tuvās gaismas gaismas. Šajā gadījumā mazāka zvaigzne iet priekšā lielākai, radot līdzīgu zvaigžņu gaismas kritumu kā planētas tranzīts.

"Šie ir signālu veidi, ar kuriem algoritmi patiešām cīnās."
Vaselin Kostov, vadošais autors, SETI institūts un Goddard kosmisko lidojumu centrs

TOI 1338 b tranzīts notiek neregulāri, ik pēc 93 līdz 95 dienām, padarot to neperiodisku. Arī tranzīta dziļums un ilgums ir mainīgs abu zvaigžņu kustības dēļ. Sarežģījumus saasina fakts, ka TESS var redzēt planētas tranzītu tikai lielākas, nevis mazākas zvaigznes priekšā.

"Šie ir signālu veidi, ar kuriem algoritmi patiešām cīnās," sacīja vadošais autors Veselins Kostovs, SETI institūta zinātnieks un Goddards, kurš ir strādājis pie citiem cirkulāro planētu pētījumiem. "Cilvēka acs ārkārtīgi labi atrod datu modeļus, īpaši neperiodiskus modeļus, piemēram, tādus, kādus mēs redzam tranzītā no šīm sistēmām."

Kukjē apskatīja tranzīta datus un sākumā bija neskaidrs. Katrs tranzīts bija jāpārbauda atsevišķi, jo gan planētas tranzīts, gan arī mazākās zvaigznes tranzīts lielākās priekšā radīja līdzīgus kritumus zvaigžņu gaismā. Sākotnēji izskatījās, ka mazāka zvaigzne izraisīja kritumu, bet tās laiks neatbilda aptumsumam. Komanda izmantoja programmatūras paketi ar nosaukumu “Eleanor”, kas nosaukta pēc galvenā Karla Sagana “Kontaktpersona” nosaukuma, lai palīdzētu viņiem saprast redzēto.

“Visos attēlos TESS novēro miljoniem zvaigžņu,” sacīja līdzautore Adina Feinšteina, Čikāgas universitātes maģistrante. “Tāpēc mūsu komanda izveidoja eleanor. Tas ir pieejams veids, kā lejupielādēt, analizēt un vizualizēt tranzīta datus. Mēs to izstrādājām, ņemot vērā planētas, bet citi sabiedrības locekļi to izmanto, lai pētītu zvaigznes, asteroīdus un pat galaktikas. ”

TESS nav pirmais, kas pētījis TOI 1338. Tas ir pētīts no zemes radiālā ātruma apsekojumos. Šie arhīva dati palīdzēja komandai noteikt TOI 1338 b orbītu. Pēc viņu teiktā, planētas orbīta būs stabila nākamos 10 miljonus gadu, lai gan no mūsu viedokļa tā 2023. gada novembrī pārtrauks tranzītu savas zvaigznes priekšā. Tad aptuveni 2031. gadā mēs, pateicoties leņķim, atkal redzēsim tranzītu. no orbītas.

Lai arī mēs esam identificējuši tikai dažus, apļveida recenzijas var būt samērā izplatītas. Viņus vienkārši ir grūti atrast, it īpaši mazos, kaut arī cirkulārie materiāli vairāk šķērso nekā planētas, kas riņķo ap vienu zvaigzni.

Cirkulārajām planētām var būt dažas dīvainas īpašības, salīdzinot ar planētām, kuras riņķo ap vienu zvaigzni. Šo sistēmu orbītas īpašības var būt sarežģītas un dinamiskas. Daži astronomi tos sauc par “vardarbīgiem”.

Vienam 2014. gadā atklātajam cirkulārim Kepler 413-b ir ass slīpums, kas 11 gadu laikā var mainīties pat par 30%. Tas atrodas netālu no apdzīvojamās zonas iekšējās malas, un gadalaiki var mežonīgi svārstīties. Astronomi, kuri pētīja planētu, novēroja trīs tranzītus, kas notika ar 66 dienu intervālu. Tad 800 dienas netika veikts tranzīts, kam sekoja vēl pieci tranzīti, kas katrs tika atdalīts pa 66 dienām. Šīs nepilnības tranzītā liek zinātniekiem uzskatīt, ka tur ir daudz vairāk apdomu, un mēs vienkārši nenovērojam īstajā laikā, lai redzētu, ka tie tiek tranzītā.

Binārās zvaigžņu sistēmas ir izplatītas, un astronomi cer, ka TESS divu gadu misijas laikā atradīs simtiem tūkstošu vairāk aptumstošu bināro zvaigžņu sistēmu. Balstoties uz to, kosmosa kuģis, iespējams, atradīs daudz vairāk riņķveida planētu. Uzziņai Keplers atrada 12 apļveida planētas 10 aptumšojošās bināro zvaigžņu sistēmās.