Ve středu 18. dubna 2018 byl do vesmíru vypuštěn družice Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), nejnovější kosmický dalekohled lovící exoplanety NASA. Jak název napovídá, tento dalekohled použije Transitovu metodu k detekci planet pozemské hmoty (tj. Skalnatých) ) obíhající vzdálené hvězdy. Spolu s dalšími dalekohledy nové generace, jako jsou James Webb Space Telescope (JWST), TESS efektivně vyzvedne tam, kde mají rádi dalekohledy Hubble a Kepler odešel.
Ale kolik planet se očekává, že TESS najde? To bylo předmětem nové studie týmových vědců, kteří se pokusili odhadnout, kolik planet TESS pravděpodobně objeví, a také fyzikální vlastnosti těchto planet a hvězdy, které obíhají. Dohromady odhadují, že TESS najde během své dvouleté primární mise tisíce planet obíhajících kolem různých hvězd.
Studie s názvem „Revidovaný výnos z exoplanetu z průzkumu družice pro průzkum exoplanet (TESS)“ se nedávno objevila online. Studii vedl Thomas Barclay, přidružený vědecký pracovník v NASA Goddard Space Flight Center a University of Maryland, a zahrnuli Joshua Pepper (astrofyzik na Lehigh University) a Elisa Quintana (vědecká pracovnice s institutem SETI a NASA Ames) Výzkumné centrum).
Jak Thomas Barclay řekl časopisu Space Magazine e-mailem:
"TESS staví na odkazu Keplera." Kepler byl primárně statistická mise a učil nás, že planety jsou všude. Nebyl však optimalizován pro nalezení vynikajících individuálních planet pro další studium. Nyní, když víme, že planety jsou běžné, můžeme zahájit něco jako TESS a hledat planety, které provedeme intenzivní studie používání pozemních a kosmických dalekohledů. Planety, které najde TESS, budou v průměru 10x bližší a 100x jasnější. “
Pro účely studia tým vytvořil tříkrokový model, který zohledňoval hvězdy, které bude TESS pozorovat, počet planet, z nichž každá bude pravděpodobně mít, a pravděpodobnost, že je TESS uvidí. Patřily sem druhy planet, které by obíhaly kolem trpaslicových hvězd, od typu A po typ K (jako je naše Slunce) a hvězd s nižší hmotností M (červený trpaslík).
"Abychom odhadli, kolik planet TESS najde, vzali jsme hvězdy, které bude pozorovat TESS, a simulovali populaci planet, které je obíhají," řekl Barclay. „Statistiky populace exoplanet pocházejí ze studií, které využívaly Keplerova data. Pak jsme pomocí modelů výkonu TESS odhadli, kolik z těchto planet bude detekováno pomocí TESS. Odtud získáváme čísla výnosů. “
První krok byl přímý, a to díky dostupnosti Candidate Target List (CTL) - prioritního seznamu cílových hvězd, které stanovila pracovní skupina TESS Target Selection Working Group, byly nejvhodnějšími hvězdami pro detekci malých planet. Poté zařadili 3,8 milionu hvězd, které jsou zahrnuty v nejnovější verzi, na základě jejich jasu a poloměru a určily, který z těchto TESS bude pravděpodobně pozorovat.
Druhý krok spočíval v přiřazení planet ke každé hvězdě na základě Poissonovy distribuce, což je statistická technika, kde každé hvězdě je přiřazeno dané číslo (v tomto případě 0 nebo více). Každé planetě bylo poté přiděleno náhodně 6 fyzických vlastností, včetně orbitální periody, poloměru, excentricity, úhlu periastronu, náklonu k naší linii vidění a poloviny prvního průchodu.
Nakonec se pokusili odhadnout, kolik z těchto planet bude generovat detekovatelný tranzitní signál. Jak bylo uvedeno, TESS se bude spoléhat na metodu Transit, kde se k určení přítomnosti jedné nebo více obíhajících planet použijí periodické poklesy ve hvězdné planetě, jakož i omezení jejich velikosti a orbitálních period. Z tohoto důvodu zvažovali kontaminaci toků blízkých hvězd, počet průjezdů a dobu průchodu.
Nakonec s 90% jistotou určili, že TESS během své dvouleté mise pravděpodobně odhalí 4430–4660 nových exoplanet:
"Výsledkem je, že předpovídáme, že TESS najde více než 4000 planet, se stovkami menšími než dvojnásobkem velikosti Země." Primárním cílem TESS je najít planety, které jsou dostatečně jasné, aby pozemní dalekohled změřil jejich hmotnost. Odhadujeme, že TESS by mohl vést ke ztrojnásobení počtu planet menších než 4 poloměry Země pomocí měření hmotnosti. “
K 1. dubnu 2018 bylo celkem 3 758 exoplanety byly potvrzeny v 2 808 systémech, přičemž 627 systémů má více než jednu planetu. Jinými slovy, Barclay a jeho tým odhadují, že mise TESS účinně zdvojnásobí počet potvrzených exoplanet a během své primární mise ztrojnásobí počet Země a Super Země.
Začne to po sérii orbitálních manévrů a technických testů, které by měly trvat asi dva měsíce. S takto rozšířeným katalogem exoplanet můžeme očekávat, že bude k dispozici mnohem více kandidátů podobných „Zemi“. A i když stále nebudeme schopni určit, zda některý z nich má život, možná bychom našli nějaké, které vykazují známky životaschopné atmosféry a vody na površích.
Lov za životem mimo Zemi bude pokračovat ještě mnoho let! A mezitím si nezapomeňte prohlédnout toto video o misi TESS se svolením NASA:
