NASAn tuottelias Kepler-avaruusteleskooppi, joka sulki voimakkaan silmänsä lähes viisi vuotta sitten, jatkoi eksoplaneettojen löytämistä jopa hengittäessään.
Astrofyysikkojen ja amatööritähtitieteilijöiden ryhmä, joka käsittelee Keplerin viimeisintä lähettämää dataa, sanoo löytäneensä kaksi uutta maailmaa ja "ehdokas"planeetan läheiseltä kiertoradalta kolmen himmeän tähden ympäriltä noin 400 valovuoden päässä Maasta.
Toistaiseksi nämä ovat ainoat eksoplaneetat, jotka on löydetty kaukoputken uusimmasta datajoukosta, joten ne ovat viimeisiä maailmoja, joita Kepler näki ennen kuin sen polttoaine loppui ja suljettiin vuoden 2018 lopulla.
"Nämä ovat melko keskimääräisiä planeettoja Keplerin havaintojen suuressa järjestelmässä", Wisconsin-Madisonin yliopiston vanhempi tutkija ja uuden tutkimuksen johtava kirjoittaja Alice Incha sanoi NASAn lausunnossa. "Mutta ne ovat kiehtovia, koska Kepler havaitsi niitä toimintansa viimeisinä päivinä. Tämä osoittaa, kuinka hyvin Kepler metsästi planeettoja jopa elinkaarensa lopussa."
Kepler-teleskooppi laukaistiin maaliskuussa 2009 tarkkailemaan 150 000 valittua tähteä Cygnuksen tähdistöstä, ja sen ensisijaisen tehtävän odotetaan kestävän 3,5 vuotta. Avaruusalus dokumentoi tähtien valon pudotuksia, jotka osoittivat planeettojen läsnäolon kiertoradalla, menetelmä, joka tunnetaan nimellä "transit method".
Keplerin neljä ensimmäistä vuotta avaruudessa sujuivat ongelmitta. Mutta vuonna 2013 kaksi neljästä vauhtipyörästä – laitteista, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä observatorion osoittamisessa sen kohteisiin – epäonnistuivat, eikä se enää pystynyt keskittymään tarkasti tähtiin.
Vuotta myöhemmin tutkijat löysivät kiertotavan, joka käytti kaukoputken kahta toimivaa vauhtipyörää ja sen sisäisiä moottoreita säilyttääkseen hieman epävarman mutta toimivan tasapainon. Kepler jatkoi toimintaansa vielä neljä vuotta ja katseli eri alueita taivaalla 80 päivän välein uuden K2-tehtävän aikana, jonka aikana se löysi satoja lisää eksoplaneettoja.
Elokuun 2018 loppuun mennessä Keplerin havaintokyky oli heikentynyt niin paljon, että kuukauden mittainen K2-kampanja 19 – Keplerin viimeinen havainnointisykli – tarjosi vain viikon laadukasta dataa, tiimi kirjoitti. uusi tutkimus.
Tässä rajoitetussa tietojoukossa, joka sisälsi tiedot 33 000 lisätähdestä, ryhmä havaitsi yhden kulkumatkan kolmelle eksoplaneetalle 2D-tähtien ympärillä. Kaksi näistä planeetoista kiertää viileitä punaisia kääpiötähtiä, ja niitä kutsutaan tähtitieteilijöiden mini-Neptunuksiksi: K416-2,6 b, joka on 13 kertaa Maata leveämpi ja kiertää tähtensä joka 2. Maan vuorokausi; ja K417-6,5 b, joka on kolme kertaa Maata leveämpi ja kiertää tähtensä XNUMX päivän välein.
Molemmat planeetat ovat pienempiä kuin Neptunus. Tutkijoiden mukaan niitä ympäröi kuuma, harvinainen ilmapiiri, eivätkä ne todennäköisesti sovellu elämään. Kolmatta ehdokasta, joka kiertää auringon kaltaista tähteä nimeltä EPIC 245978988, ei ole vielä vahvistettu.
Varmistaakseen, että he todella näkivät planeettoja, eivätkä vääriä positiivisia tuloksia esimerkiksi kahden läheisellä kiertoradalla olevan tähden takia, tiimi analysoi myös heikompilaatuista dataa, jonka Kepler keräsi hieman yli viikko ennen käytöstä poistamista.
"Yritimme ymmärtää, mitä viimeistä tietoa voimme puristaa siitä ulos", sanoi tutkimuksen toinen kirjoittaja Andrew Vanderburgh, fysiikan professori Astrofysiikan ja avaruustutkimuksen instituutista. Kavli Massachusetts Institute of Technologysta toisessa lausunnossa. ”Ja me todella työskentelemme Keplerin keräämien havaintojen viimeisten päivien, viimeisten minuuttien parissa.
Tutkijoiden mukaan näinä viimeisinä hetkinä kaukoputken moottorit toimivat epävakaasti, mikä johti teräviin hyppyihin kerätyissä "valokäyrissä". Vahvistaakseen K2-416 b:n ja K2-417 b:n olemassaolon ryhmä etsi planeettojen toista kauttakulkua vastaavien tähtien ympäriltä. He havaitsivat, että tähtien valokäyrät putosivat samaan syvyyteen ja samaan kestoon kuin ensimmäisen havaitun kulkumatkan aikana, mikä vahvistaa, että ehdokkaat ovat todellisia eksoplaneettoja.
Molempien havaittujen kauttakulkujen osalta tähtitieteilijä-amatööriryhmä tutki visuaalisesti kaikkien 33 000 tähden valokäyriä sen sijaan, että luottaisivat automatisoituihin menetelmiin, joita tyypillisesti käytetään eksoplaneettojen löytämiseen.
"Ihmiset, jotka tekevät visuaalisia tutkimuksia - katselevat tietoja silmillään - voivat havaita uusia kuvioita valokäyrissä ja löytää yksittäisiä kohteita, joita on vaikea havaita automaattisilla hauilla. Ja edes me emme saa niitä kaikkia kiinni", tutkimuksen toinen kirjoittaja Tom Jacobs, Visual Studies Group -tiimin jäsen, sanoi NASAn lausunnossa. "Olen visuaalisesti tutkinut K2:n täydellisiä havaintoja kolme kertaa, ja vielä löytyy löytöjä, jotka odottavat löytämistä."
Lisävahvistusta varten ryhmä tarkasteli kuva-arkistoja viimeisten 70 vuoden ajalta sulkeakseen pois mahdollisuuden, että taustatähdet voisivat aiheuttaa vääriä positiivisia tuloksia. He eivät löytäneet tällaisia mahdollisia komplikaatioita K2-416 b:lle ja K2-417 b:lle, mikä vahvisti edelleen heidän asemansa planeetoina. Mutta kolmannella, vahvistamattomalla eksoplaneetalla voi olla "vaaleanpunainen seuralainen", joka kiertää hyvin lähellä tähteä, jota on tällä hetkellä vaikea tunnistaa.
K2-417 b:n identiteetin vahvistamiseksi tutkijat käyttivät myös NASAn Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) -satelliittia, joka laukaistiin vuonna 2018 samaan tarkoitukseen kuin Kepler. TESS, joka on kartoittanut yli 93 % taivaasta tähän mennessä, täytti äskettäin viisi vuotta avaruudessa.
Lue myös: