A NASA legújabb bolygóvadásza valószínűleg megtalálta első bolygóját, majd néhány nappal azután második. A csillagászok más távcsövektől független megerősítést várnak, de az új bolygók többsége a 73-as jelöltlista mélyén és számlálásán keresztül gördülhet be - ez egy lenyűgöző távolság egy űrteleszkóp számára, amely kevesebb mint két hónappal ezelőtt készítette el első tudományos képét.
Az Exoplanet Survey Satellite Survey (TESS) idén áprilisban indult el, és néhány hónapot a végső pályájára repült, körülbelül a holdig, majd vissza közelről, hogy adatokat továbbítson a Földre. Ebből a szempontból a TESS kétéves felmérést végez az ég 85% -ának letapogatására. A keringő obszervatórium várhatóan a legközelebbi és legfényesebb csillagok környékén látja el exoplanetek ezreit - tökéletes jelöltek további tanulmányokhoz nagyobb távcsövek segítségével.
Az első két TESS felfedezett bolygó valóban furcsa világok. Az egyik úgy néz ki, mint egy miniatűr Neptunusz, de sokkal közelebb ül a csillagához, melegebbé és illékonyabbá téve, mint a Naprendszerünk nagy kék bolygója. A másik egy Föld méretű világ, amely olyan ölelésbe van zárva, hogy csillaga annyira szoros, hogy csupán 11 órán belül kitér egy pályára, ami a felszíni viszonyokat különösen pokolikusvá teszi.
A TESS több ezer exoplanetja közül azonban a tudósokat elsősorban az egy százalék töredéke érdekli. Natalia Guerrero, a MESS TESS Interest of Objects (TOI) igazgatóhelyettese szerint az űrhajó valóban körülbelül 50 bolygóra vadászik, amelyek mindegyike a Föld sugara kevesebb, mint négyszerese, és a csillagok lakhatósági zónáján belül helyezkedik el. *
"Reméljük, hogy ennél többet találunk, de erre számítunk" - mondja Guerrero.
A tranzit Exoplanet Survey Satellite (TESS) ezt a pillanatfelvételt készítette a Nagy Magellán-felhőből (jobbra) és az R Doradus fényes csillagból (balra), egyetlen kamerájának egyetlen detektorával kedden, augusztus 7.-én. A keret része a a déli égbolt egyik sorozatát, amelyet a TESS rögzített az „első fény” tudományos képében, az adatgyűjtés kezdeti körének részeként. (NASA / MIT / TESS) Míg az exoplaneták teljes katalógusa segít a tudósoknak megismerni a bolygók eloszlását a galaxisban, a maroknyi, amelyet Guerrero remél, hogy a legtöbbet megtalálja, ideális célok egy másik élethordozó világ keresésekor. Egy olyan bolygó, amely kevesebb, mint négy Föld sugár, valószínűleg sziklás, és ha a csillagtól való megfelelő távolságot is kering (ez a csillag méretétől és hőmérsékletétől függ), támogassa a folyékony felszíni vizet. Számos más tényező befolyásolja, hogy az élet reálisan létezhet-e egy bolygón - például a szerves vegyületek bősége -, de figyelembe véve, amit a Földről tudunk, a sziklás bolygók, amelyek vízzel vannak, tűnnek a legjobb indulási helynek.
Ezenkívül a nagy távcsövek következő generációja képes lesz ezeknek a bolygóknak a tanulmányozására, ami ma a távcsövekkel lehetetlen. A TESS a bolygót tranzit módszerrel találja meg, amely csillagfényben merüléseket keres, amelyeket az elõre mozgó bolygó okozott. Az űrteleszkóp kifinomult fényérzékelői „észlelhetik a fény mennyiségét, amelyet egy lepkék blokkolnak, amikor a teliholdon repül” - mondja Guerrero. Ezért minden olyan bolygó, amelyet a TESS felfedez, egy olyan csillag előtt halad át, amely perspektívánkból áll, és ez lehetőséget ad arra, hogy célokat találjon a Földhez hasonló világ vadászatának következő nagy lépésére: a légkör mérésére.
Ahhoz, hogy kitaláljon egy egzoplanet légkört, szükség van egy spektrométernek nevezett műszerre, amely képes analizálni az égi tárgyak kémiai jelét. Amikor egy bolygó elhalad a csillag előtt, a csillagfény egy része áthalad a légkörben, és a fény bizonyos hullámhosszait meghatározott elemek jelenléte kiszűri. Most, valami hasonlóval a Hubble Űrtávcsőhöz, ezeket a méréseket csak a közeli Jupiter méretű vagy annál nagyobb bolygókra lehet elvégezni. Az óriás űrteleszkópok - például a közelgő James Webb Űrtávcső - egy teniszpálya méretű szörnyűség, amelyet 2021-ben terveznek elindítani - képesek lesznek elkülöníteni egy kisebb bolygó légkörén áthaladó fényt, hogy kitalálják, miből áll a bolygó levegője. . A megfelelő távcsővel és feltételekkel egy légkör felfedheti magát, és egy olyan világ, amelyről tudjuk, hogy Föld-méretű, valóban Föld-szerűvé válhat, ha olyan légköre van, mint a miénk.
A TESS olyan bolygókra keres, amelyek viszonylag közel vannak, mintegy 330 fényév alatt, szétszórva az északi és a déli féltekén (az űrteleszkóp jelenleg déli irányban kutat, és jövőre valamikor észak felé fordul). Ez a megközelítés ellentétben áll a NASA másik nagy bolygó-vadászati űrteleszkópjával, Keplerrel, amely körülbelül négy évig ugyanazon a csillagmezőn bámult. Míg a Kepler elegendő fényt tud gyűjteni ahhoz, hogy 3000 fényév távolságban bolygót keressen, addig a TESS-szel folytatott új felmérési misszió a közelben lévő bolygókat fogja megtalálni az ég minden helyén.
Abel Mendez, a arecibói Puerto Rico-i Egyetem Planetary Habitable Lab igazgatója vezeti az eddig talált potenciálisan lakható bolygók katalógusát. Jelenleg összesen 55 bolygó van a listán, 22 Föld méretű, egy Mars méretű és 32 „Szuper Földdel”, amelyek nagyjából kétszerese a Földnek. (Ezek optimista adatok - a legszigorúbb kritériumkészlet alapján csak 14 bolygó teszi meg a „lakható” vágást.)
Mendez szerint azt hiszi, hogy a TESS „tucatnyi” új életképes egzoplanettát hoz létre, és a távcső kibővíti csapata képességét ezen távoli világok némelyikének tanulmányozására. A pár tucat ismert lakható bolygó közül csak négy található Arecibo látóterében. "A TESS még sok más célt fog biztosítani az Arecibo és sok más teleszkóp nyomkövetési megfigyeléseihez szerte a világon" - mondja Mendez.
A távoli légkör megfigyelésén kívül a távcsövekkel végzett nyomon követések a világ minden tájáról meglepő összeget taníthatnak nekünk a távoli bolygókról. Vegyük például a Pi Mensae c-et, a TESS által felfedezett első bolygót. A világ körül körülbelül 60 fényév távolságra, vagy 350 billió mérföldnyire kering a Pi Mensae csillag. Mindössze 6, 27 napon belül teljesíti a pályát, és körülbelül kétszer akkora sugárú, mint a Föld - két olyan paraméter, amelyet a TESS mérhet, amikor a bolygó halad a csillag előtt.
Van még egy kritikus adat, amelyet a TESS nem képes mérni: tömeg.
A Pi Mensae c bolygó a Föld tömegének majdnem ötszörösére esik. Ennek az értéknek a kiszámításához a csillagászoknak vissza kellett merülniük a csillag régi adataiba. A Pi Mensae-nek vagy a HD 39091-nek már ismert volt, hogy egy óriási bolygója van - a Jupiter tömegének tízszerese. Ezt a bolygót 2001-ben az anglo-ausztrál bolygókeresés (az egyik legkorábbi exoplanet vadászcsoport) fedezte fel radiális sebességnek nevezett folyamaton keresztül. A sugárirányú sebesség-módszer a csillag mozgásának zavarait vizsgálja, amelyek jelzik, hogy egy bolygó a gravitációjával a csillagot húzza. A technika elsősorban hatalmas bolygók megtalálására használható, de ha felfedezték őket, a sugárirányú sebességméréssel fel lehet használni a tömeg kiszámítását.
"Noha az [új] bolygó jele határozottan megtalálható a már létező adatokban, ez nem túl nagy, mert a bolygó olyan kicsi" - mondja Jennifer Burt, az MIT Kavli Asztrofizikai és Űrkutatási Intézetének Torres posztdoktori tagja, aki együtt - készítette az első TESS bolygót részletező papírt.
A technikusok a TESS űrtávcső befejezése előtt dolgoznak. (NASA) Miután meghatározták a Pi Mensae c tömegét, a csillagászok rájöttek, hogy a bolygó valószínűleg inkább hasonlít egy Neptunusz rendkívül kicsi változatához, mint a Föld nagyon nagy változatához. De az első bolygó bejelentésétől számított néhány napon belül a TESS-csapat már megtalálta a másodikt - és ez egy nagyon furcsa.
A bolygó kering az LHS 3844 csillag körül, amely egy hűvös kis csillag, amelyet vörös törpének neveznek. Ezek a hűvös kis csillagok a világ legteljesebb csillag típusát képviselik. Sok vörös törpének bolygói vannak, amelyek napjainkban keringnek, de az LHS 3844 környékén újonnan felfedezett bolygó csak kilenc órán belül fejezi be pályáját. Az egyik hét a Földön 15 „évet” jelent ezen a bolygón, így egy rendkívül rövid ideig tartó bolygók kis osztályába kerül.
A TESS-felfedezéseket először az ilyen bolygók felé fogják torzítani - a csillag többszöri áthaladása azt jelenti, hogy könnyebben észlelhetők. Több tucat erős jelölttel, akik továbbra is szerepelnek az ágazat TESS-listáján, sok felfedezés zajlik a sarkon. Az ilyen kiegészítő bolygók felhalmozódnak a misszió során, miközben arra várunk, hogy felfedezzünk több Föld-szerű világot, amelyek néhány száz nap alatt keringnek a csillagokon.
De amint Burt rámutat, még a kísérteties bolygók is ragyogó történetet festenek az éjszakai égboltról. A két ismert bolygóval rendelkező Pi Mensae csillag elég fényes, hogy szabad szemmel láthassa. Amikor a TESS kezdeti kétéves küldetése lejár - és a csapat már tervezi a misszió meghosszabbítását -, jól meg kell értenünk, hogy a közeli csillagok melyik saját világát keringik.
„Mire a TESS befejezi küldetését, képesnek kell lennie arra, hogy kijutjon a hátsó udvarra, mutatjon egy csillagra, és tudja, hogy vannak bolygók körülötte” - mondja Burt. Lehet, hogy az egyik bolygó kissé úgy néz ki, mint a miénk.
* A szerkesztő megjegyzése, 2018. szeptember 28 .: A cikk korábbi verziója helytelenül állította, hogy a TESS-csapat körülbelül 50 bolygót remélte, hogy a lakhatósági övezetben kevesebb, mint a Föld tömegének négyszeresére áll, bár valójában ez kevesebb volt a Föld sugara négyszerese. A történet azért került szerkesztésre, hogy helyrehozza ezt a tényt.
