У последњих тридесет година, хиљаде екстра-соларних планета откривено је изван нашег Сунчевог система. Углавном су их открили Кеплер Свемирски телескоп користећи технику која се зове Транзитна фотометрија. За ову методу астрономи мере периодично натапање у светлости звезде - који су резултат планета које пролазе испред њих у односу на посматрача - да би потврдиле присуство планета.
Захваљујући новом истраживачком напору који је спровео тим професионалних и аматерских астронома, недавно је откривено нешто много мање од планета у орбити око удаљене звезде. Према новој студији коју је објавио истраживачки тим, примећено је шест егзокомита који круже око КИЦ 3542116, звезде спектралног типа Ф2В, смештене 800 светлосних година од Земље. Ови комети су најмањи до данас откривени методи Трансит фотометрије.
Студија која детаљно описује њихова открића, под називом „Вероватно транзитујући егзокомет које је открио Кеплер“, недавно се појавила у часопису Месечна обавештења Роиал Астрономицал-а Друштво. Предвођен Саулом Раппортом из Института за астрофизику и свемирска истраживања МИТ-а, тим се такође састојао од астронома аматера, чланова Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА), Универзитета у Тексасу, Универзитета Нортхеастерн, и НАСА-иног истраживачког центра Амес.
Ово је први пут да се Транзитна фотометрија користи за откривање малих предмета као што су комете. Те комете биле су куглице од леда и прашине - по величини упоредиве са Халлеијевом кометом - за које је откривено да путују брзином од око 160,934 км / х (100 000 мпх) пре него што су испаравале. Истраживачи су били у стању да их открију одабиром репова, облака прашине и гаса који се формирају када се комете приближе својој звезди и почну сублимирати.
То није био лак задатак, јер су репови успели да затамне само око десетине 1% звезде. Као што је Саул Раппапорт, који је и професор емеритус физике на Кавли Институту за астрофизика и свемирска истраживања, објаснио у саопштењу за МИТ:
„Невероватно је да нешто неколико реда величине мањих од Земље може открити само по томе што емитује пуно крхотина. Прилично је импресивно видјети тако нешто тако далеко, тако далеко. "
Заслуга за оригинално откривање припада Тхомасу Јацобсу, астроному аматеру који живи у Беллевуеу у држави Васхингтон и члан је Планет Хунтерс. Овај пројекат грађанских научника први пут је основао Универзитет Јејл, а састоји се од астронома аматера који су своје време посветили потрази за егзопланетима. Члановима се омогућује приступ подацима из Кеплер свемирски телескоп у нади да ће примијетити ствари које компјутерски алгоритми могу пропустити.
Још у јануару, Јацобс је почео скенирати четири године података добијених током КеплерГлавна мисија. Током ове фазе, која је трајала од 2009. до 2013, Кеплер скенирао преко 200.000 звезда и обавио мерења њихових светлосних кривина. Након пет месеци просијавања података (18. марта), приметио је неколико знатижељних образаца светлости усред позадинског шума који долази из КИЦ 3542116. Као што је Јацобс рекао:
„Тражење објеката од интереса за Кеплерове податке захтева стрпљење, упорност и упорност. За мене је то облик трагања за благом, знајући да постоји занимљив догађај који чека да буде откривен. Све је у истраживању и лову на неколицину њих раније.
Наиме, Јацобс је тражио знакове појединачних транзита, који нису попут оних које изазивају планете у орбити око звезде (тј. Периодичне). Док је гледао КИЦ 3542116, приметио је три појединачна транзита, а затим је алармирао Раппапорт-а и Андрев-а Вандербург-а, као астрофизичара Универзитета у Тексасу и члана ЦфА. Џејкобс је у прошлости радио са оба мушкарца и желео је њихово мишљење о тим налазима.
Како је Раппорт подсетио, процес интерпретације података био је изазован, али користан. У почетку су приметили да светлосни токови не личе на оне који су проузроковани планетарним транзитима, а које карактерише нагли и оштар пад светлости, праћен оштрим успоном. Временом, Раппорт је приметио да је асиметрија у три светлосна струјања подсећала на распаднуте планете, што су приметили и пре.
„Сједили смо на томе мјесец дана, јер нисмо знали шта је то - транзити планете не изгледају тако“, рекао је Раппапорт. „Тада ми је пало на памет да:„ Хеј, ово личи на нешто што смо и раније видели “... Мислили смо да је једина врста тела која може учинити исту ствар а не да се понови, она која се на крају вероватно уништи. Једина ствар која одговара рачуну и која има довољно малу масу да се уништи, је комета. "
На основу њихових калкулација, које су указивале да је свака комета блокирала отприлике једну десетину 1% звезде, истраживачки тим је закључио да се комета вероватно у потпуности распадала, стварајући траг прашине који је био довољан да блокира светлост неколико месеци пре нестао је Након спровођења додатних запажања, приметили су још три транзита у истом временском периоду који су били слични онима које је приметио Јацобс.
Чињеница да се чини да су ових шест егзокомита прешли врло близу својој звезди у последње четири године поставља занимљива питања, а њихово одговарање на њих могло би имати драстичне импликације на екстра-соларна истраживања. То би такође могло унапредити наше разумевање сопственог Сунчевог система. Као што је Вандербург објаснио:
„Зашто има толико комета у унутрашњим деловима ових соларних система? Да ли је ово екстремно раздобље бомбардовања у овим системима? То је био заиста важан део нашег сопственог формирања Сунчевог система и можда је довео воду на Земљу. Можда би проучавање егзоката и откривање зашто се налазе око ове врсте звезда ... могло нам дати увид у то како се бомбардовање дешава у другим соларним системима. "
Између 4,1 и 3,8 милијарди година, Сунчев систем је такође доживео период интензивних активности комете познате као Касно тешко бомбардовање. За то време се верује да астероиди и комете редовно ударају у тела у унутрашњем Сунчевом систему. Занимљиво је да се верује да је ово раздобље тешког бомбардовања одговорно за дистрибуцију воде на Земљу и на друге земаљске планете.
Као што је примећено, КИЦ 3542116 припада спектралном типу Ф2В, жуто-белој класи звезда која је обично 1 до 1,4 пута већа од нашег Сунца и прилично светла. Пошто је по величини и маси упоредиво са нашим Сунцем, могуће је да је период бомбардовања који проживљава сличан ономе кроз који је прошао Сунчев систем. Гледајући да се одвија, могло би нам рећи пуно о томе како је слична активност утицала на развој нашег Сунчевог система пре неколико милијарди година.
Поред значаја студије за проучавање астрофизике и астрономије, она такође показује важну улогу коју данас научници играју од стране грађана. Да није било неуморног посла који је обављао Јацобс, који просипа податке Кеплера између радног дана и викенда, ово откриће не би било могуће.
"Могао бих да набројим 10 врста ствари које су ови људи пронашли у Кеплеровим подацима које алгоритми нису могли да пронађу, због могућности препознавања образаца у људском оку", рекао је Раппапорт. „Сада бисте могли да напишете компјутерски алгоритам да бисте пронашли такав облик комете. Али они су промашени у ранијим претрагама. Били су довољно дубоки, али нису имали прави облик који је програмиран у алгоритме. Мислим да би било поштено рећи да то ниједан алгоритам никад не би пронашао. "
У будућности, истраживачки тим очекује да ће размештање транзитних сателита за истраживање егзопланета (ТЕСС) - који ће водити МИТ - наставити да спроводи врсту истраживања које је извршио Кеплер.
