Astronomové nacházejí v Keplerových datech dalších 18 exoplanet Země

Srovnání velikostí se Zemí, Neptunem a 18 nově objevenými exoplanety. Nebylo by skvělé vidět povrchové podrobnosti o těchto nových světech? Obrázek přes NASA / JPL (Neptun), NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring (Země), MPS / René Heller.

Exoplanety o stejné velikosti jako Země mohou být jedny z nejobtížnějších detekovatelných, ale jejich počet roste a nyní vědci z Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy, Univerzity Georga Augusta z Göttingenu a Sonnebergovy observatoře přidali dalších 18 dalších exoplanety do stále se rozšiřujícího seznamu (od 1. května 2019 bylo v 3 033 systémech 4 058 potvrzených planet, přičemž 658 systémů mělo více než jednu planetu). Všech 18 nových exoplanet bylo nalezeno při nové analýze dat z vysoce účinné mise lovu na planety Kepler Space Telescope pomocí nového, citlivějšího vyhledávacího algoritmu nazvaného Transit Least-Squares .

První plody nového algoritmu lze nalézt v recenzovaných recenzích publikovaných v časopise Astronomy & Astrophysics ve dvou nových článcích zde a zde. První dokument se zaměřením na exoplanet K2-32e byl vydán před několika týdny a druhý dokument týkající se dalších 17 exoplanet byl vydán 21. května 2019.

Tyto nově objevené světy patří mezi dosud nejmenší detekované. Jejich velikost se pohybuje od pouhých 69 procent průměru Země (EPIC 201497682.03, vzdálené 831 světelných let) až po mírně více než dvojnásobek velikosti Země. Všichni se skrývali v Keplerových datech a v předchozích vyhledáváních se nenašli, protože vyhledávací algoritmy nebyly dostatečně citlivé. Jako mnoho jiných lovců exoplanet, Kepler použil metodu tranzitu, kde planeta prochází před hvězdou, jak je vidět z našeho výhodného místa zde na Zemi. Když planeta přechází před hvězdu, blokuje malé množství světla přicházejícího z hvězdy, které pak mohou astronomové měřit. Jak René Heller z institutu Maxe Plancka, první autor obou článků, vysvětlil:

Algoritmy standardního vyhledávání se pokoušejí identifikovat náhlé poklesy jasu. Ve skutečnosti se však hvězdný disk zdá na okraji o něco tmavší než ve středu. Když se planeta pohybuje před hvězdou, zpočátku blokuje méně hvězdného světla než ve středu tranzitu. K maximálnímu stmívání hvězdy dochází ve středu tranzitu těsně před tím, než se hvězda opět stává jasnější.

Umělcova koncepce Kepler-186f, první pozemský exoplanet našel obíhající v obývatelné zóně své hvězdy. V posledních letech bylo zjištěno rostoucí množství takových světů, včetně 18 nově zveřejněných exoplanet. Obrázek přes NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle.

Jak se dalo očekávat, větší planety jsou nejjednodušší detekovat, protože během přepravy blokují více světla ze svých hvězd. Množství světla blokovaného menšími planetami lze snadno vynechat, protože může být těžké odlišit od přirozených výkyvů jasu samotné hvězdy a hluku pozadí, který je součástí těchto pozorování.

Nový algoritmus Transit Least-Squares zlepšuje citlivost tranzitní metody a usnadňuje nalezení menších planet, jako je Země, jak řekl Michael Hippke ze sonnebergské observatoře:

Náš nový algoritmus pomáhá vykreslit realističtější obrázek populace exoplanet ve vesmíru. Tato metoda představuje významný krok vpřed, zejména při hledání planet podobných Zemi.

Všechny nové planety byly nalezeny v datech z části K2 mise Kepler. Fáze K2 byla zahájena po ukončení primární mise v roce 2013, po technických poruchách reakčních koleček dalekohledu, které pomohly udržet Keplerovu stabilitu pro pozorování hvězd (K2 pak skončila v roce 2018). Tito vědci znovu analyzovali 517 hvězd z K2, o kterých bylo známo, že každá má alespoň jednu planetu.

Tranzitní metoda hledá exoplanety, když procházejí před svými hvězdami. Nový, citlivější algoritmus Transit Least-Squares dokáže detekovat menší planety, jako je Země. Obrázek přes NASA / SDO (Sun), MPS / Ren Heller.

Jaké jsou tedy tyto nové planety?

Většina z nich bohužel není dobrými kandidáty na život, obíhající kolem svých hvězd blíže než kdykoli předtím, s teplotami v rozmezí od 212 stupňů Fahrenheita (100 stupňů Celsia) do 1 832 stupňů Fahrenheita (1 000 stupňů Celsia). Jeden z nich, nicméně, EPIC 201238110.02, obíhá v obytné zóně své hvězdy, oblasti kolem hvězdy, kde může existovat kapalná voda. EPIC 201238110.02 je 1, 87krát větší než průměr země a 522 světelných let daleko.

První planeta, K2-32e, obíhá kolem hvězdy EPIC 205071984 a je čtvrtou známou planetou v tomto systému. Ostatní tři planety mají velikost Neptunu.

Nyní se očekává, že - pomocí Transit nejmenších čtverců - by astronomové měli být schopni najít alespoň dalších 100 planet Země velikosti v datech z primární fáze mise Kepler. To je dobré pro objevování mnohem více takových světů s dalšími dalekohledy, jako je například družice NASA obíhající TESS, nejnovější člen rodiny lovící planety, která se zvedla tam, kde Kepler skončil.

Podle agentury Laurent Gizon, generálního ředitele Institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy, je PLATO Evropské vesmírné agentury další misí, která bude těžit z těchto zjištění pomocí nového algoritmu:

Tato nová metoda je zvláště užitečná při přípravě na nadcházející misi PLATO, kterou má Evropská kosmická agentura zahájit v roce 2026.

18 nových exoplanet bylo objeveno v datech z Keplerova vesmírného dalekohledu, který svou misi ukončil na konci roku 2018. Obrázek přes NASA.

Očekává se, že budoucí dalekohledy, vesmírné i pozemní, naleznou v nadcházejících letech tisíce dalších exoplanet, včetně těch, které mají velikost Země, jako je těchto 18 nových. Některé dalekohledy, jako je nadcházející NASA James Webb Space Telescope, budou také schopny analyzovat atmosféry některých z těchto vzdálených světů a hledat stopové plyny, které mohou být známkou života.

Sečteno a podtrženo: S dalšími 18 planetami o velikosti Země, které byly nalezeny v Keplerových datech, astronomové nadále potvrzují, že tento druh skalnatého světa existuje nejen jinde, ale také, že jsou spíše běžné. Kolik z nich se může ukázat jako obyvatelné pro nějaký druh života, stále není známo, ale tyto objevy nás přibližují k nalezení prvních důkazů o životě mimo naši sluneční soustavu.

Zdroj: Průzkum v oblasti nejmenších čtverců - I. Objev a validace planety Země ve čtyřem planetárním systému K2-32 v blízkosti rezonance 1: 2: 5: 7

Zdroj: Průzkum nejmenších čtverců - II. Objev a validace 17 nových planet sub-super super Země ve více planetových systémech od K2

Prostřednictvím institutu Maxe Plancka pro výzkum sluneční soustavy