Научници који раде са подацима из Кеплерове мисије открили су додатних 18 света величине Земље. Тим је користио новију, строжију методу чешљања података да би пронашао ове планете. Међу 18 је најмања егзопланета икад пронађена.
Кеплерова мисија била је веома успешна и сада знамо за више од 4.000 егзопланета у удаљеним соларним системима. Али у Кеплеровим подацима постоји разумљива грешка у узорковању: свемирском броду је било лакше пронаћи велике планете, а не мале. Већина егзопланета Кеплера огромни су светови, по величини блиски плинским дивовима Јупитеру и Сатурну.
Лако је схватити зашто је то тако. Очигледно је да су веће предмете лакше наћи него мањи објекти. Али, тим научника у Немачкој развио је начин да просипа Кеплерове податке и пронашли су 18 малих планета отприлике величине Земље. Ово је значајно.
„Наш нови алгоритам помаже да се нацрта реалнија слика популације егзопланета у свемиру.“
Мицхаел Хиппке, Опсерваторија Соннеберг.
У случају да нисте упознати са техникама лова на планете, а посебно са свемирским бродом Кеплер, користили су оно што се назива "транзитна метода" за проналажење планета. Сваки пут када планета прође испред своје звезде, то се назива транзит. Кеплер је фино подешен да открије пад звездане светлости изазван транзитом егзопланете.
Пад звездане светлости је минималан и веома је тешко детектирати. Али Кеплер је саграђен у ту сврху. Свемирска летелица Кеплер, у комбинацији са праћењима са другим телескопима, такође би могла да одреди величину планете, па чак и да добије индикацију густине и других карактеристика планете.
Научници су чврсто сумњали да подаци Кеплера нису репрезентативни за популацију егзопланета због пристрасности узорковања. Све се своди на специфичности како Кеплер користи транзитну методу за проналазак егзопланета.
Пошто је Кеплер прегледао преко 200.000 звезда како би открио падове у звезданој светлости узроковани транзитом егзопланета, већину анализа Кеплер података морали су да ураде рачунари. (У свету нема довољно осиромашених студената астрономије који би могли да ураде посао.) Значи, научници су се ослањали на алгоритме за комбиновање података Кеплера за транзите.
"Стандардни алгоритми за претрагу покушавају да идентификују нагле паде светлине", објашњава др. Рене Хеллер из МПС-а, први аутор тренутних публикација. „У стварности, међутим, звјездани диск изгледа мало тамније на рубу него у средини. Када се планета креће испред звезде, она у почетку блокира мање звездане светлости него у средини транзита. Максимално затамњење звезде догађа се у центру транзита непосредно пре него што звезда поново постепено постане светлија “, објашњава он.
Ево где откривање егзопланета постаје компликовано. Не само да већа планета изазива већи пад светлине од мање планете, већ и сјај звезде природно флуктуира, чинећи мање планете још тежим за откривање.
Трик за Хеллера и тим астронома био је развити другачији или можда „паметнији“ алгоритам који узима у обзир светлосну кривуљу звезде. Посматрачу попут Кеплера, средина звезде је најсјајнија, а велике планете узрокују врло јасно, брзо пригушавање светлости. Али шта је са ивицом или удовима звезде. Да ли је могуће да транзити мањих планета буду неприметни у тој пригушеној светлости?
Унапређујући осетљивост алгоритма претраживања, тим је могао да одговори на то питање убедљивим „да“.
"У већини планетарних система које смо проучавали, нове планете су најмање."
Каи Роденбецк, Универзитет у Готтингену, МПС.
„Наш нови алгоритам помаже да се нацрта реалнија слика популације егзопланета у свемиру“, резимира Мицхаел Хиппке из Опсерваторија Соннеберг. „Ова метода представља значајан корак напред, посебно у потрази за планетима сличним Земљи.“
Резултат? "У већини планетарних система које смо проучавали, нове су планете најмање", рекао је коаутор Каи Роденбецк са Универзитета у Готтингену и Институт Мак Планцк за истраживање соларног система. Не само да су пронашли додатних 18 планета Земље, већ су пронашли и најмању егзопланету, само 69% величине Земље. А највећи од 18 је једва двоструко већи од Земље. То је у оштрој супротности с већином егзопланета које је пронашао Кеплер, а налазе се у опсегу величине Јупитера и Сатурна.
Не само да су ове нове планете мале, већ су ближе својим звездама од својих раније откривених браћа и сестара. Дакле, нови алгоритам не даје нам тачнију слику популације егзопланета већ нам даје и јаснију слику њихових орбита.
Због близине њихових звезда, већина ових планета су бахати са површинском температуром већом од 100 Целзијуса, а неке и преко 1.000 Целзијуса. Али постоји и један изузетак: један од њих кружи око звезде црвеног патуљака и чини се да је у насељеној зони, где течна вода може да остане.
У Кеплеровим подацима може бити скривено више мањих егзопланета. До сада су Хеллер и његов тим своју нову технику користили само на неким звездама које је Кеплер прегледао. Усредсредили су се на нешто више од 500 Кеплерових звезда за које се већ знало да држе егзопланете. Шта ће наћи ако испитују осталих 200.000 звезда?
Научна је чињеница да свака метода мерења нечега има својствену пристраност узорковања. То је једно од ограничења у било којој научној студији. Тим који стоји иза овог новог егзопланетског алгоритма у потпуности признаје да њихова метода такође може садржати пристраност узорковања.
Мање планете на удаљенијим орбитама могу имати веома дуге орбиталне периоде. У нашем Сунчевом систему Плутону је потребно 248 година да испуни једну орбиту око Сунца. Да бисте открили такву планету, може проћи до 248 година посматрања пре него што откријемо транзит.
Иако су тако, они пројектују да ће у осталим Кеплеровим подацима пронаћи више од 100 егзопланета величине Земље. То је прилично мало, али може бити скромна процена имајући у виду да подаци Кеплера покривају више од 200.000 звезда.
Снага новог алгоритма претраживања проширит ће се изнад података Кеплера. Према проф. Др. Лауренту Гизону, генералном директору МПС-а, будуће мисије за лов на планету такође могу да га користе за прочишћавање њихових резултата. „Ова нова метода је такође посебно корисна за припрему за надолазећу ПЛАТО (ПЛАнетарни транзити и осцилације звезда) коју ће Европска свемирска агенција лансирати 2026. године“, рекао је професор Гизон.
Тим је објавио своје резултате у часопису Астрономи анд Астропхисицс. Њихов рад је насловљен „Транзитни преглед најмање квадрата. ИИ. Откривање и валидација 17 нових планета величине суб до Земље у системима са више планета из К2. “
