Nový teleskop NASA na lov planét TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) práve našiel svoj prvý svetový svet. Hoci planéta Zem a jej horúci spoločník z Neptúna boli prvýkrát pozorované spoločnosťou TESS v januári 2019, doteraz bolo potvrdené ich postavenie pozemnými následnými pozorovaniami. Tento objav je publikovaný v The Astrophysical Journal Letters.
Pri plánovaní TESS bolo nájsť najsľubnejšie exoplanety v blízkosti najbližších a najjasnejších hviezd. To by uľahčilo následné pozorovania. Vedci vypočítali, že TESS nájde vo svojej dvojročnej misii asi 300 exoplaniet s veľkosťou Zeme alebo Super-Zem. Takže nájsť ten prvý je veľký problém.
Úlohou spoločnosti TESS je nachádzať exoplanety, ale nielen exoplanety. Hlavnou myšlienkou misie bolo nájsť menšie zeme. Predchodca TESS, vesmírny teleskop Kepler, našiel veľa exoplanet, ale väčšina z nich bola oveľa väčšia ako Zem. To dáva zmysel, pretože väčšie sa ľahšie nájdu.
„Je také vzrušujúce, že spoločnosť TESS, ktorá bola uvedená na trh asi pred rokom, už pôsobí v oblasti poľovníctva.“
Johanna Teske, Carnegieho inštitúcia pre vedu.
„Je také vzrušujúce, že spoločnosť TESS, ktorá sa začala asi pred rokom, je už meničom hier v oblasti poľovníctva,“ uviedla Johanna Teske z Carnegie Science Institute, ktorá je na papieri druhým autorom. „Kozmická loď sleduje oblohu a spolupracujeme s komunitou TESS na sledovaní potenciálne zaujímavých cieľov na ďalšie pozorovania pomocou pozemných ďalekohľadov a prístrojov.“
Obe tieto novoobjavené planéty obiehajú okolo oranžovej hviezdy hlavnej sekvencie s názvom HD 21749, asi 53 svetelných rokov od Zeme a asi 70% hmotnosti Slnka. Tieto dve planéty sú jediné známe planéty v tejto slnečnej sústave. Zemská planéta sa nazýva HD 21749c a horúca planéta pod Neptúnom sa nazýva HD 21749b.
Carnegieho inštitút pre vedu figuruje v tomto objekte popredné miesto, pretože je súčasťou konzorcia, ktoré prevádzkuje observatórium Las Campanas v Čile, kde sa nachádzajú dalekohľady Magellan. Teleskop Magellan II má k nemu pripojený jedinečný nástroj s názvom PFS alebo Planet Finder Spectrograph, ktorý vyvinuli a propagovali vedci zapojení do tejto štúdie. PFS pomohol potvrdiť tieto dve planéty a tiež zmeral hmotnosť HD 21749b, sub-Neptún.
Tím použil PFS na overenie objavov TESS, pretože PFS sa spolieha na metódu radiálnej rýchlosti, ktorá je v súčasnosti jediným spôsobom, ako určiť hmotnosť jednotlivého exoplanetu. A ak nepoznáte masu, potom nemôžete určiť hustotu alebo zloženie planéty.
PFS sa pri meraní hmotnosti exoplanety spolieha na gravitáciu. Hviezda, v tomto prípade HD 21749, má silný vplyv na planéty obiehajúce okolo nej. Ale gravitácia funguje oboma spôsobmi. Gravitačný ťah planéty prepožičiava hviezde mierny výkyv, ktorý PFS dokáže zistiť. Čím väčší je rozkmit hostiteľskej hviezdy, tým masívnejšia je planéta.
"PFS je jedným z mála prístrojov na južnej pologuli, ktorý dokáže tieto typy meraní," dodal Teske. „Bude to veľmi dôležitá súčasť ďalšej charakterizácie planét nájdených misiou TESS.“
Rôzne metódy pozorovania nachádzajú rôzne typy planét. Každá metóda je zaujatá svojím vlastným spôsobom a vedci to vedia a plánujú ju. V prípade TESS bolo navrhnuté nájsť planéty, ktoré obiehajú okolo ich hviezdy relatívne rýchlo, zvyčajne za menej ako 10 dní. Keď o tom premýšľate, môžete vidieť prečo.
"Došlo k nejakej detektívnej práci a správni ľudia tam boli v pravý čas."
Diana Dragomir, vedúca autorka, Inštitút pre astrofyziku a vesmírny výskum MIT
Ak planéta trvá neobvykle dlho, aby obiehala svoju hviezdu, napríklad Urán, ktorý trvá 84 rokov, obieha okolo Slnka, možno budete musieť na hviezdu pozerať dlho, kým ju dokážete zistiť. Ak to trvá iba 10 dní, nemusíte sa príliš dlho viazať pozorovaním zdrojov, aby ste ich mohli zistiť.
Pri tomto objave má HD 21749b najdlhšiu obežnú periódu ktorejkoľvek doteraz exoplanety TESS, približne 36 dní. Kvôli spôsobu, akým funguje TESS, bolo ťažké rozlíšiť subtuntu v údajoch.
"Došlo k nejakej detektívnej práci a správni ľudia tam boli v pravý čas," uviedla vedúca autorka Diali Dragomir z inštitútu Kavli pre astrofyziku a vesmírny výskum MIT. "Mali sme však šťastie a zachytili sme signály, ktoré boli skutočne jasné."
Čiastkový Neptún, HD 21749b, má asi 23-násobok hmotnosti Zeme a jeho polomer je asi 2,7-krát väčší ako Zem. Nameraná hustota naznačuje, že planéta nie je skalnatá a že má značnú atmosféru. To by mohlo astronómom pomôcť pochopiť atmosféru na týchto druhoch planét.
Aj keď je objav z Neptúnu z vedeckých dôvodov vzrušujúci, sourozenec HD 21749c môže byť vzrušujúcejší. Obehnutie hviezdy trvá iba osem dní a je oveľa bližšie k veľkosti Zeme. Meranie hmotnosti a hustoty tejto planéty však nebude ľahké.
"Meranie presnej hmotnosti a zloženia takejto malej planéty bude náročné, ale dôležité pre porovnanie HD 21749c so Zemou," uviedla Sharon Wang, jedna z autorov článku. „Tím spoločnosti Carnegie PFS pokračuje v zhromažďovaní údajov o tomto objekte s ohľadom na tento cieľ.“
"V prípade hviezd, ktoré sú veľmi blízko a veľmi jasné, sme očakávali, že nájdeme niekoľko desiatok planét Zem."
Diana Dragomir, vedúca autorka, Inštitút pre astrofyziku a vesmírny výskum MIT
TESS umožní astronómom robiť presnejšie merania ako Kepler. S TESS by mali byť schopní zmerať hmotnosť exoplanet, zloženie atmosféry a ďalšie vlastnosti. Hoci exoplanety a menšie exoplanety Zemskej veľkosti nie sú v Mliečnej dráhe zriedkavé, stále sa o nich musíme veľa dozvedieť.
Ich rozmanitosť zatiaľ nemôžeme presne opísať. Stále sme na začiatku, čo je vzrušujúce a toto vzrušenie sa zvyšuje, ako TESS vykonáva svoju prácu.
"Pre hviezdy, ktoré sú veľmi blízko a veľmi jasné, sme očakávali, že nájdeme až niekoľko desiatok planét Zemskej veľkosti," povedal Dragomir. „A sme tu - toto by bol náš prvý a je to míľnik pre TESS. Stanovuje cestu na nájdenie menších planét okolo menších hviezd a tieto planéty môžu byť obývateľné. “
Zdroj:
- Výskumný článok: TESS DODÁVÁ JE PRVÝ ZEMNÝ PLÁN A ZAHRANIČNÝ SUB-NEPTUNE
- Tlačová správa: TESS nájde svoju prvú planétu veľkosti Zeme
- NASA: TESS Domovská stránka
