Táto nová divoká exoplanéta priamo vychádza zo sci-fi

KOI-5Ab je a novoobjavená planéta v trojhviezdnom systéme. Je to vynikajúci príklad druhu úžasných objavov, ktoré sú výsledkom spolupráce medzi veľkými tímami astronómov používajúcich rôzne typy ďalekohľadov a pozorovacích techník.



Existuje stereotyp, že osamelí geniálni vedci robia objavy bez akejkoľvek pomoci ostatných. Toto šíri prestížna Nobelova cena, ktorá sa udeľuje najviac dvom alebo trom vedcom súčasne.

Ale významných objavov, najmä v oblasti astronómie a fyziky, sa čoraz viac dopúšťajú tímy desiatok alebo dokonca stoviek vedcov kombinujúcich údaje z viacerých experimentov a pozorovacích techník.



Ako nájsť exoplanétu

Jednou z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich oblastí výskumu astronómie je štúdium planét v iných slnečných sústavách, ktoré sa nazývajú exoplanéty. Od tohto písania Bolo objavených 4 367 exoplanét . Pokúsiť sa pozorovať exoplanétu obiehajúcu okolo vzdialenej hviezdy je trochu ako skúsiť vidieť svetlušku plaziť sa na reflektore, takže veľká väčšina exoplanét bola objavená pomocou rôznych šikovných nepriamych techník.



Jednou z nich je technika radiálnej rýchlosti, ktorá sa doteraz používala na objavenie 833 exoplanét. Táto technika meria malé posuny vo farbe svetla z hviezdy, pretože je jemne ťahaná svojou exoplanétou na obežnej dráhe.

Väčšina skorých objavov exoplanéty sa uskutočnila pomocou tejto techniky. Prvou predbežnou detekciou exoplanéty bola a Kanadský tím v roku 1988 pomocou radiálnej rýchlosti. Prvý definitívny objav exoplanéty v roku 1995 získal objaviteľov Nobelova cena za fyziku za rok 2019 .

Najskôr bola radiálna rýchlosť, ale teraz boli pomocou tranzitnej techniky objavené viac ako tri štvrtiny známych exoplanét. Táto technika funguje tak, že sa meria jas hviezdy v priebehu času a sleduje sa pravidelne sa opakujúci pokles jasu, ktorý by mohol byť spôsobený planétou prechádzajúcou pred hviezdou počas jej obežnej dráhy.

superman verzus ku klux klan



Tranzitná metóda meria kolísanie jasu hviezdy.

Tisíce planét

The Keplerova misia starostlivo meral jas 180 000 hviezd každú jednu až 30 minút po dobu štyroch rokov pomocou a vesmírny ďalekohľad . Bolo objavených takmer 2 400 exoplanét (a ďalších 400 ďalších) Misia K2 ). Tím misie Kepler oficiálne zahŕňa desiatky astronómov a podporných vedcov a ďalšie desiatky boli schopné analyzovať verejne dostupné údaje pre ďalšie planetárne objavy.

Misia Kepler zmerala svoju poslednú exoplanétu v roku 2018 a teraz Prechod cez satelit na prieskum Exoplanet (TESS) ide v jeho šľapajach. Namiesto sústredenia sa na jediný kúsok oblohy, TESS monitoruje niekoľko oblastí oblohy .



Nevýhodou jednoduchej tranzitnej techniky je, že existujú aj ďalšie astrofyzikálne efekty, ktoré môžu spôsobiť rovnaký periodický pokles jasu, ako napríklad hviezdy v pozadí, ktoré sa líšia v jase , alebo hviezdne miesta (ako slnečné škvrny ). Z tohto dôvodu, keď sú tranzitné prieskumy prvýkrát objavené zaujímavé signály, sú číslované nezaujato ako objekty záujmu, až kým nebudú overené ako skutočné exoplanéty inou technikou detekcie exoplanéty, často radiálnou rýchlosťou.

Práve teraz má misia TESS viac ako dvetisíc zaujímavých objektov a viac ako 100 potvrdené exoplanéty . Proces validácie je miestom, kde sú mnohé zo skutočne prekvapivých a fascinujúcich exoplanetárnych systémov rozčarované pôsobivými výkonmi vedeckej spolupráce a tímov TESS a Kepler. udržiavať koordinačné centrum plánovať a zdieľať následné údaje.

Úžasné systémy exoplanét

Medzi skutočne pozoruhodné objavy exoplanét patria planéty, ktoré obiehajú okolo a dvojica hviezd (áno, ako Tatooine v Hviezdnych vojnách ), sedem exoplanéty v rovnakom systéme, ktorý je bližšie k ich hviezde ako Merkúr k nášmu slnku, odparujúce sa planéty a a hnedý trpaslík s krúžkami že zahanbuje Saturn .

Všetky tieto objavy si vyžadovali veľa ďalšieho modelovania a zhromažďovania údajov, aby sme pochopili systémy, ale jedným z najkomplikovanejších systémov exoplanéty doteraz bol oznámené v januári 2020 .

Objekt Kepler Object of Interest 5 (KOI-5) bol jednou z prvých várok možných exoplanét vyslaných vesmírnym teleskopom Kepler v roku 2009. Prvé kontrolné údaje však rýchlo ukázali, že systém komplikovala ďalšia hviezda a podivné sledovanie pozorovania. Misijní astronómovia sa veselo (a možno trochu zúrivo) brodili možnými objavmi exoplanéty, takže to bolo odložené a údaje boli ponechané vo verejnom archíve. Rovnaký systém označil TESS opäť o desať rokov neskôr ako objekt záujmu TESS (TOI-1241).

Zobrazenie vo vysokom rozlíšení od jedného tímu astronómov bolo kombinované s dlhšími časovými údajmi radiálnej rýchlosti od iného tímu a príbeh sa začal objavovať: KOI-5 bol trojhviezdny systém s exoplanétou obiehajúcou okolo jednej z hviezd. Tento objav bol predložené na Január 2021 Stretnutie americkej astronomickej spoločnosti a vychádza recenzovaný príspevok.

ako vyrobiť lampu zo slanej skaly

Bol som používateľom rôznych verejných archívov údajov pre systémy exoplanét v mojom serveri výskum a práca , a plne oceňujem, ako politiky otvorených údajov maximalizujú výstup vedeckého výskumu, ktorý je možné dosiahnuť s každou množinou údajov.

Trojhviezdičkový systém KOI-5 s novoobjavenou exoplanétou (Caltech / R. Hurt, infračervené spracovanie a analytické centrum), autor poskytol

Komplexné dráhy

Dve hviezdy veľkosti Slnka označené A a B obiehajú okolo seba každých 29 rokov v strede systému, zatiaľ čo tretia menšia hviezda obieha okolo dvoch centrálnych hviezd každých 400 rokov. Objavená planéta sa nazýva KOI-5Ab, pretože obieha okolo hviezdy A na obežnej dráhe, ktorá je divoko naklonená od roviny obehov hviezd.

Dáta od Keplera a TESS, ktoré si vyžadovali úsilie desiatok astronómov, ktorí spolupracovali, odhalili veľkosť KOI-5Ab: sedemnásobok polomeru Zeme. Ďalší tím astronómov použil údaje radiálnej rýchlosti na meranie hmotnosti KOI-5Ab: 57-násobku hmotnosti Zeme. Kombinácia týchto čísel dáva hustotu a dá nám vedieť, že táto planéta je planéta plynného obra , o niečo menší a hustejší ako Saturn.

Ako niekto, kto sa stal astronómom, pretože som vždy rád čítal príbehy sci-fi, rád premýšľam o tom, aké by to bolo navštíviť takúto exoplanétu. Keďže sme planétou plynu, v skutočnosti by sme nemohli stáť na povrchu, ale čo by sme videli, keby sme sa mohli s vesmírnou loďou vznášať na okraji jej atmosféry?

Niekoľko exoplanét bolo merané ako veľmi tmavé , tak si predstavte, že by ste sa pozreli dole, aby ste videli tmavohnedé a sivé mraky víriace v turbulentných pruhoch poháňaných okolo prudké vetry . Na oblohe by ste videli jedno slnko, 17-krát väčšie ako naše slnko. Bolo by tu aj ďalšie oveľa menšie slnko, iba o pol percenta také jasné ako naše slnko (ktoré by bolo stále tisíckrát jasnejšie ako spln Zeme). Toto menšie slnko by každých tridsať rokov dokončilo obežnú dráhu súhvezdiami na oblohe. Tretia hviezda v systéme by sa pohybovala oveľa pomalšie ako hviezdy v pozadí a napriek svojej veľkej vzdialenosti by sa stále javila oveľa jasnejšia ako spln na našej oblohe.

sezóna 9 týždeň 6 tajná bojová hviezda

Aj na obežnej dráhe nad touto planétou bude úplná tma k dispozícii iba na krátke útržky každých pár sto rokov, keď všetky tri hviezdy zablúdia do rovnakej časti nebeskej sféry. Tento systém exoplanéty znie ako sci-fi príbeh , ale astronómovia dokázali jednoznačne dokázať jeho existenciu.

Spoločný objav

Astronómia je jednou z lepších vied na zdieľanie údajov. Máme arXiv archív voľne prístupných recenzovaných článkov a štandardnou praxou je, že údaje z ďalekohľadu sú verejne prístupné v rôzne databázy po krátkom (zvyčajne jednom roku) vlastníckom období.

Spolupráca medzi astronómami, ktorí využívajú mnoho rôznych pozorovacích techník, viedla k neuveriteľným objavom, ako je napríklad systém KOI-5Ab, a pokiaľ satelity nie zničiť pozemskú astronómiu , veľké tímové úsilie a spolupráca medzi zariadeniami ďalekohľadu budú naďalej produkovať astronomické objavy dosť pozoruhodné na to, aby prekonali sci-fi.

Tento článok bol pôvodne publikovaný dňa konverzácia na od Samantha Lawler o Univerzita v Regine . Čítať pôvodný článok tu .