TESS НАМИРА ПЛАНЕТА, КОЯТО ОРБИТИРА ДВЕ ЗВЕЗДИ

Send

Изследователи, работещи с данни от TESS на НАСА (Transiting Exoplanet Survey Satellite), са открили планета, която обикаля около две звезди. Първоначално системата беше идентифицирана от граждански учени като двойка затъмняващи бинарни звезди без планета. Но стажант, като разгледа по-отблизо тези данни, установи, че те са погрешно идентифицирани.

Стажантът е Волф Кукиер и той беше летен стажант в Центъра за космически полети на Годард на НАСА, агенцията, която управлява TESS. Учените за граждани на Zooniverse в програмата TESS Planet Hunters заснеха вариации в яркостта на звездите в данните на TESS и ги качиха. Cukier разглеждаше тези качвания по-отблизо, когато се натъкна на данните от TOI 1338, двоична звездна система на около 1300 светлинни години в съзвездието Pictor.

„Преглеждах данните за всичко, което доброволците бяха отбелязали като затъмняваща двоична система - система, в която две звезди се движат около една друга и от нашия поглед затъмняват всяка друга орбита“, каза Кукиер. „Около три дни от стажа ми видях сигнал от система, наречена TOI 1338. В началото мислех, че това е звездно затъмнение, но времето беше грешно. Оказа се, че е планета. "

Циркуларна планета е тази, която обикаля около две звезди и това е първата TESS. Има над 20 други потвърдени обиколки и шепа непотвърдени или съмнителни. Това откритие беше представено в панелна дискусия на годишната среща на Американското астрономическо общество. Кукиер и други изследователи представят своите открития в документ в научно списание.

Планетата се нарича TOI 1338 b и това е единствената планета, която познаваме в системата. Той е около 6,9 пъти по-голям от Земята, което го поставя за сравнение между Нептун и Сатурн за сравнение. Една от звездите, които обикаля около 10%, е по-масивна от нашето Слънце, докато другата е по-хладна и по-тъмна и е само една трета от масата на Слънцето. Тъй като TOI 1338 b е на почти същата равнина като звездите, той изпитва слънчеви затъмнения на всеки 15 дни.

TESS работи, като открива планети, минаващи между нас и техните звезди. Всеки път, когато това се случи, се нарича транзит. Чувствителните му камери могат да открият тези малки капки светлина от звездата. TESS е на двугодишна мисия за откриване на екзопланети чрез изучаване на един и същи сектор на небето в продължение на 27 дни. Акцентът му е да намира земноподобни светове около близките звезди, които са по-лесни за наблюденията и телескопите.

Но повечето от откритите досега екзопланети от TESS и други ловци на планети обикалят около една звезда. Циркуляри като TOI 1338 b са по-трудни за откриване. И двете звезди в системата също са в орбита, което прави предизвикателство за разплитането на различните транзити и потапяне в светлина. В този случай по-малката звезда преминава пред по-голямата, създавайки подобен спад на звездна светлина като транзита на планетата.

„Това са типовете сигнали, с които алгоритмите наистина се борят.“
Васелин Костов, водещ автор, Институт SETI и Център за космически полети Годард

Транзитите на TOI 1338 b се извършват нередовно, на всеки 93 и 95 дни, което го прави непериодичен. А дълбочината и продължителността на транзитите също е променлива поради движението на двете звезди. Затруднява трудността фактът, че TESS може да вижда транзита на планетата само пред по-голямата звезда, а не по-малката.

„Това са типовете сигнали, с които алгоритмите наистина се борят“, казва водещият автор Веселин Костов, изследовател в Института SETI и Годард, който е работил върху други проучвания на обиколни планети. „Човешкото око е изключително добро в намирането на модели в данните, особено непериодичните модели като тези, които виждаме при преминаване от тези системи.“

Кукиер погледна данните за транзита и в началото беше несигурен. Всеки транзит трябваше да се изследва поотделно, тъй като и транзитът на планетата, и транзитът на по-малката звезда пред по-голямата произвеждат подобни спускания при звездна светлина. Първоначално изглеждаше, че по-малката звезда причинява потапянето, но времето за това не съвпада с затъмнението. Екипът използва софтуерен пакет, наречен „Елинор“, кръстен на главния герой в „Контакт“ на Карл Саган, за да им помогне да разберат какво виждат.

„През всичките си образи TESS следи милиони звезди“, каза съавторът Адина Файнщайн, аспирант в Чикагския университет. „Ето защо нашият екип създаде елеанор. Това е достъпен начин за изтегляне, анализ и визуализация на данните за транзит. Ние го проектирахме предвид планетите, но други членове на общността го използват за изучаване на звезди, астероиди и дори галактики. "

TESS не е първият, който изучава TOI 1338. Той е проучен от земята при радиални изследвания на скоростта. Тези архивни данни помогнаха на екипа да идентифицира орбитата на TOI 1338. Според тях орбитата на планетата ще бъде стабилна през следващите 10 милиона години, въпреки че от наша гледна точка тя ще спре да преминава пред звездата си през ноември 2023 г. Тогава около 2031 г. отново ще видим транзитите, благодарение на ъгъла от орбитата.

Въпреки че сме идентифицирали само няколко, цивилизациите може да са сравнително често срещани. Те просто са трудни за намиране, особено малките, въпреки че е по-вероятно да преминават околообитанията, отколкото планетите, обикалящи около една звезда.

Циркумбиналните планети могат да имат някои странни характеристики в сравнение с планетите, обикалящи около една звезда. Орбиталните характеристики на тези системи могат да бъдат сложни и динамични. Някои астрономи ги наричат „насилници“.

Един открит през 2014 г., Kepler 413-b, има аксиален наклон, който може да варира с до 30% за 11 години. Той е близо до вътрешния ръб на обитаемата зона и сезоните му могат да се колебаят бурно. Астрономите, изучаващи планетата, наблюдават три транзита, случващи се между 66 дни. Тогава не е имало транзити в продължение на 800 дни, последвани от още пет транзита, разделени по 66 дни всеки. Тези пропуски в транзитите карат учените да вярват, че има много повече циркуларии навън, ние просто не наблюдаваме в подходящия момент, за да ги видим да преминават.

Бинарните звездни системи са често срещани и астрономите очакват TESS да открие стотици хиляди повече затъмняващи бинарни звездни системи по време на двугодишната мисия. Въз основа на това космическият кораб вероятно ще намери много повече цивилни планети. За справка, Кеплер намери 12 заобикалящи планети в 10 затъмняващи двоични звездни системи.