V stredu 18. apríla 2018 bol do vesmíru vypustený satelitný prieskum Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), posledný kozmický ďalekohľad loviaci exoplanety NASA. Ako už názov napovedá, tento ďalekohľad použije metódu Transit na detekciu planét pozemskej hmoty (tj skalnatých) ) obiehajúcich vzdialené hviezdy. Spolu s ďalšími ďalekohľadmi novej generácie, ako sú James Webb Space Telescope (JWST), TESS efektívne zdvihne tam, kde majú radi ďalekohľady Hubble a Kepler odišiel.
Ale koľko planét sa očakáva, že nájde TESS? To bolo predmetom novej štúdie vedcov tímu, ktorí sa pokúsili odhadnúť, koľko planét TESS pravdepodobne objaví, ako aj fyzikálne vlastnosti týchto planét a hviezdy, ktoré obiehajú. Celkovo odhadujú, že TESS nájde počas svojej dvojročnej primárnej misie tisíce planét obiehajúcich rôzne hviezdy.
Štúdia s názvom „Revidovaný výnos exoplanety zo satelitu prieskumu tranzitnej exoplanety (TESS)“ sa nedávno objavila online. Štúdiu viedli Thomas Barclay, pridružený vedecký pracovník v NASA Goddard Space Flight Center a University of Maryland. Patria sem Joshua Pepper (astrofyzik na Lehigh University) a Elisa Quintana (vedecká pracovníčka v inštitúte SETI a NASA Ames). Výskumné stredisko).
Ako Thomas Barclay povedal časopisu Space Magazine e-mailom:
„TESS stavia na dedičstve Keplera. Kepler bol predovšetkým štatistickou misiou a učil nás, že planéty sú všade. Nebolo však optimalizované na nájdenie vynikajúcich individuálnych planét pre ďalšie štúdium. Teraz, keď vieme, že planéty sú bežné, môžeme spustiť niečo ako TESS, aby sme našli planéty, ktoré vykonáme intenzívne štúdie využívania pozemných a vesmírnych teleskopov. Planéty, ktoré nájde TESS, budú v priemere 10x bližšie a 100x jasnejšie. “
Kvôli štúdiu tím vytvoril trojstupňový model, ktorý zohľadňoval hviezdy, ktoré bude pozorovať TESS, počet planét na každej z nich pravdepodobne a pravdepodobnosť, že ich TESS zaznamená. Patria sem druhy planét, ktoré by obiehali okolo trpasličích hviezd od A-typu po K-typu (ako je naše Slnko) a hviezd s nižšou hmotnosťou M (červené trpaslíky).
"Na odhad, koľko planét nájde TESS, sme vzali hviezdy, ktoré bude pozorovať TESS, a simulovali populáciu planét obiehajúcich okolo nich," uviedol Barclay. „Všetky údaje o populácii exoplanet pochádzajú zo štúdií, ktoré využívali Keplerove údaje. Potom sme pomocou modelov výkonu TESS odhadli, koľko z týchto planét by TESS detekoval. Odtiaľto dostávame naše čísla výnosov. “
Prvý krok bol jednoduchý, a to vďaka dostupnosti zoznamu kandidátskych cieľov (CTL) - zoznam cieľových hviezd s prioritou, ktorý stanovila pracovná skupina TESS Target Selection Working Group, boli najvhodnejšie hviezdy na detekciu malých planét. Potom zaradili 3,8 milióna hviezd, ktoré sú súčasťou najnovšej verzie, na základe ich jasu a polomeru a určili, ktorý z týchto TESS bude pravdepodobne pozorovať.
Druhý krok pozostával z priradenia planét ku každej hviezde na základe Poissonovho rozdelenia, čo je štatistická technika, pri ktorej sa každej hviezde pridelí dané číslo (v tomto prípade 0 alebo viac). Každej planéte sa potom náhodne priradilo šesť fyzikálnych vlastností, vrátane orbitálnej periódy, polomeru, excentricity, uhlu periastrónu, sklonu k nášmu zornému poli a stredného času prvého prechodu.
Nakoniec sa pokúsili odhadnúť, koľko z týchto planét by vygenerovalo detekovateľný tranzitný signál. Ako už bolo uvedené, TESS sa bude spoliehať na metódu tranzitu, kde sa na určovanie prítomnosti jednej alebo viacerých obiehajúcich planét používajú periodické poklesy v hviezdach, ako aj na obmedzenia ich veľkosti a orbitálnych období. Z tohto dôvodu zvažovali kontamináciu tokov blízkymi hviezdami, počet tranzitov a trvanie prepravy.
Nakoniec s 90% istotou určili, že TESS pravdepodobne počas svojej dvojročnej misie odhalí 4430 - 4660 nových exoplanet:
"Výsledkom je, že predpovedáme, že TESS nájde viac ako 4000 planét, pričom stovky sú menšie ako dvojnásobok veľkosti Zeme." Hlavným cieľom TESS je nájsť planéty, ktoré sú dostatočne jasné na to, aby pozemný teleskop mohol zmerať svoju hmotu. Odhadujeme, že TESS by mohol viesť k strojnásobeniu počtu planét menších ako 4 polomery Zeme pomocou meraní hmotnosti. “
K 1. aprílu 2018 bolo celkovo 3 758 exoplanéty boli potvrdené v 2 808 systémoch, pričom 627 systémov malo viac ako jednu planétu. Inými slovami, Barclay a jeho tím odhadujú, že misia TESS skutočne zdvojnásobí počet potvrdených exoplaniet a počas svojej hlavnej misie strojnásobí počet pozemských a super-zemských.
Začne sa to po sérii orbitálnych manévrov a technických testoch, ktoré by mali trvať asi dva mesiace. S takto rozšíreným katalógom exoplanet môžeme očakávať, že na štúdium bude k dispozícii oveľa viac kandidátov podobných „Zeme“. Aj keď stále nebudeme schopní určiť, či má niekto z nich život, možno by sme našli nejaké, ktoré by na povrchoch vykazovali známky životaschopnej atmosféry a vody.
Lov na život mimo Zeme bude pokračovať ešte mnoho rokov! A medzitým si toto video o misii TESS, so súhlasom agentúry NASA, užite:
