TESS NáJDE PLANéTU, KTORá OBIEHA DVE HVIEZDY

Send

Vedci pracujúci s údajmi z NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) našli planétu, ktorá obieha okolo dvoch hviezd. Občania vedci pôvodne tento systém identifikovali ako dvojicu zatienených dvojhviezd bez planéty. Ale stážista, ktorý sa podrobnejšie zaoberal týmito údajmi, zistil, že boli nesprávne identifikované.

Stážista sa volá Wolf Cukier a bol letným stážistom v Goddard Space Flight Center agentúry NASA, agentúry, ktorá riadi TESS. Občanskí vedci zooniverse v programe TESS Planet Hunters zachytili variácie jasu hviezd v údajoch TESS a odovzdali ich. Cukier skúmal tieto nahrávania podrobnejšie, keď narazil na údaje z TOI 1338, binárneho hviezdneho systému vzdialeného asi 1300 svetelných rokov v súhvezdí Pictor.

"Hľadal som údaje o všetkom, čo dobrovoľníci označili ako zákrytový binárny systém, systém, v ktorom sa okolo seba obiehajú dve hviezdy a podľa nášho názoru sa zatajujú na každej obežnej dráhe," uviedol Cukier. „Asi tri dni po mojej stáži som videl signál zo systému s názvom TOI 1338. Najprv som si myslel, že je to hviezdne zatmenie, ale načasovanie nebolo správne. Ukázalo sa, že ide o planétu. “

Cirkulárna planéta je taká, ktorá obieha okolo dvoch hviezd, a toto je prvá TESS. Existuje viac ako 20 ďalších potvrdených cirkvírov a hŕstka nepotvrdených alebo pochybných. Tento objav bol predstavený v panelovej diskusii na výročnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti. Cukier a ďalší vedci svoje zistenia predložili v novinách vo vedeckom časopise.

Planéta sa volá TOI 1338 ba je to jediná planéta, ktorú poznáme v systéme. Je približne 6,9-krát väčšia ako Zem, čo ju porovnáva medzi Neptúnom a Saturnom. Jedna z hviezd, na ktorej obieha, je asi o 10% hmotnejšia ako naše Slnko, zatiaľ čo druhá je chladnejšia a stmievateľnejšia a iba jedna tretina hmotnosti Slnka. Pretože TOI 1338 b je takmer na rovnakej rovine ako hviezdy, dochádza k zatmeniu Slnka každých 15 dní.

TESS funguje tak, že odhaľuje planéty prechádzajúce medzi nami a ich hviezdami. Zakaždým, keď sa to stane, nazýva sa to tranzit. Jeho citlivé kamery dokážu zistiť tieto malé kvapky svetla z hviezdy. TESS je na dvojročnej misii zisťovať exoplanety študovaním toho istého sektora oblohy po dobu 27 dní. Zameriava sa na nájdenie svetov podobných Zemi okolo okolitých hviezd, ktoré sú ľahšie pre ďalšie observatóriá a ďalekohľady.

Väčšina doteraz odhalených exoplanet od TESS a ďalších lovcov planét obieha jedinú hviezdu. Circumbinaries ako TOI 1338 b je zložitejšie detekovať. Obe hviezdy v systéme tiež obiehajú, takže je náročné rozmotať rôzne prechody a poklesy svetla. V tomto prípade menšia hviezda prechádza pred väčšou hviezdou a vytvára podobný pokles hviezdneho svetla ako tranzit planéty.

„Toto sú typy signálov, s ktorými algoritmy skutočne zápasia.“
Vaselin Kostov, hlavný autor, inštitút SETI a Goddardovo vesmírne letové centrum

Transity TOI 1338 b sa vyskytujú nepravidelne, medzi každých 93 a 95 dní, čo je nepravidelné. Hĺbka a trvanie prechodov sú tiež variabilné kvôli pohybu obidvoch hviezd. Zložitosťou problému je skutočnosť, že TESS vidí tranzit planéty iba pred väčšou hviezdou, nie menšou.

„To sú typy signálov, s ktorými algoritmy skutočne zápasia,“ povedal vedúci autor Veselin Kostov, vedecký pracovník z inštitútu SETI a Goddard, ktorý pracoval na ďalších štúdiách cirkulárnych planét. "Ľudské oko je veľmi dobré na nájdenie vzorcov v údajoch, najmä neperiodických vzorov, ako sú tie, ktoré vidíme pri prechodoch z týchto systémov."

Cukier sa pozrel na tranzitné údaje a spočiatku si nebol istý. Každý tranzit sa musel skúmať jednotlivo, pretože tranzit planéty aj tranzit menšej hviezdy pred väčšou spôsobili podobné poklesy v hviezdach. Spočiatku to vyzeralo, že menšia hviezda spôsobuje pokles, ale načasovanie nezodpovedalo zatmeniu. Tím použil softvérový balík s názvom „Eleanor“ pomenovaný po hlavnom predstaviteľovi filmu „Kontakt“ Carla Sagana, aby im pomohol pochopiť, čo videli.

„TESS monitoruje na všetkých svojich obrázkoch milióny hviezd,“ uviedla spoluautorka Adina Feinstein, postgraduálna študentka na univerzite v Chicagu. „Preto náš tím vytvoril eleanor. Je to prístupný spôsob, ako sťahovať, analyzovať a vizualizovať tranzitné údaje. Navrhli sme ho s ohľadom na planéty, ale ostatní členovia komunity ho používajú na štúdium hviezd, asteroidov a dokonca aj galaxií. ““

TESS nie je prvý, kto študoval TOI 1338. V prieskumoch radiálnej rýchlosti sa skúmal zo zeme. Tieto archívne údaje pomohli tímu určiť obežnú dráhu TOI 1338 b. Podľa nich bude obežná dráha planéty stabilná ďalších 10 miliónov rokov, aj keď z nášho pohľadu sa v novembri 2023 zastaví pred jej hviezdou. Okolo roku 2031 uvidíme prechody opäť vďaka uhlu obežnej dráhy.

Aj keď sme identifikovali iba niekoľko, môžu byť pomery obyčajné relatívne bežné. Ťažko ich nájdu, najmä malé, aj keď sú pravdepodobnejšie, že budú prechádzať cirkulácie, ako planéty obiehajúce jednu hviezdu.

Cirkusové planéty môžu mať v porovnaní s planétami obiehajúcimi jednu hviezdu niektoré zvláštne vlastnosti. Orbitálne charakteristiky týchto systémov môžu byť komplexné a dynamické. Niektorí astronómovia ich nazývajú „násilnými“.

Jedna obežnica objavená v roku 2014, Kepler 413-b, má axiálny sklon, ktorý sa môže meniť až o 30% za 11 rokov. Je blízko vnútorného okraja obývateľnej zóny a jej ročné obdobia sa môžu divoko meniť. Astronómovia študujúci planétu pozorovali tri prechody, ku ktorým došlo 66 dní po sebe. Potom sa nevykonali žiadne tranzity 800 dní, nasledovalo ďalších päť tranzitov, ktoré boli oddelené aj 66 dňami. Tieto medzery v tranzite vedú vedcov k presvedčeniu, že existuje mnoho ďalších cirkbinárov, iba nesledujeme v pravý čas, aby sme videli tranzit.

Binárne hviezdne systémy sú bežné a astronómovia očakávajú, že spoločnosť TESS nájde počas dvojročnej misie stovky tisícov ďalších zatmievajúcich binárnych systémov. Na základe toho je pravdepodobné, že kozmická loď nájde oveľa viac kruhových planét. Pre porovnanie Kepler našiel 12 obvodových planét v 10 zatienených dvojhviezdnych systémoch.