Nový dalekohled NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), právě našel svůj první světový svět. Ačkoli planeta Země a její horký společník z Neptunu byly poprvé pozorovány společností TESS v lednu 2019, doposud je třeba potvrdit jejich stav pozemními následnými pozorováními. Objev je publikován v Astrophysical Journal Letters.
Když bylo plánováno TESS, bylo cílem najít nejslibnější exoplanety poblíž nejbližší a nejjasnější hvězdy. Díky tomu by bylo sledování mnohem jednodušší. Vědci počítali, že TESS najde ve své dvouleté misi asi 300 exoplanet velikosti Země nebo Super Země. Takže nalezení prvního je velký problém.
Úkolem TESS je hledat exoplanety, ale nejen exoplanety. Myšlenkou mise bylo najít menší z nich. Předchůdce TESS, kosmický dalekohled Kepler, našel spoustu exoplanet, ale většina z nich byla mnohem větší než Země. To dává smysl, protože větší je snazší najít.
"Je to tak vzrušující, že TESS, který byl spuštěn zhruba před rokem, je už v oboru lovu planet už měničem her."
Johanna Teske, Carnegieho instituce pro vědu.
"Je to tak vzrušující, že TESS, který byl spuštěn zhruba před rokem, je už v oboru lovu planet již hráčem na změnu her," řekla Johanna Teske z Carnegie Science Institute, která je na papíře druhým autorem. "Kosmická loď zkoumá oblohu a spolupracujeme s komunitou pro sledování TESS, abychom nahlásili potenciálně zajímavé cíle pro další pozorování pomocí pozemních dalekohledů a nástrojů."
Obě tyto nově objevené planety obíhají kolem oranžové hvězdné hvězdy s názvem HD 21749, asi 53 světelných let od Země a asi 70% hmotnosti Slunce. Obě planety jsou jediné známé planety v této sluneční soustavě. Země s velikostí se jmenuje HD 21749c a horká subptuneovská planeta se nazývá HD 21749b.
Carnegie Institute for Science figuruje v tomto objevu významně, protože jsou součástí konsorcia, které provozuje observatoř Las Campanas v Chile, kde se nacházejí dalekohledy Magellan. Magellan II Telescope má k sobě připojený jedinečný nástroj zvaný PFS neboli Planet Finder Spectrograph, který byl vyvinut a propagován vědci zapojenými do této studie. PFS pomohl potvrdit tyto dvě planety, a také změřil hmotnost HD 21749b, subpeptun.
Tým použil PFS k ověření objevů TESS, protože PFS spoléhá na metodu radiální rychlosti, která je v současné době jediným způsobem, jak určit hmotnost jednotlivého exoplanetu. A pokud neznáte hmotnost, nemůžete určit hustotu nebo složení planety.
PFS se spoléhá na gravitaci při měření hmotnosti exoplanet. Hvězda, v tomto případě HD 21749, má silný vliv na planety obíhající kolem ní. Ale gravitace funguje obousměrně. Gravitační tah planety propůjčuje hvězdě lehký výkyv, který může PFS detekovat. Čím větší je kolísání hostitelské hvězdy, tím hmotnější je planeta.
"PFS je jedním z mála nástrojů na jižní polokouli, který dokáže tyto typy měření," dodal Teske. "Bude to velmi důležitá součást další charakterizace planet nalezených misí TESS."
Různé metody pozorování nacházejí různé typy planet. Každá metoda je zkreslená svým vlastním způsobem a vědci to vědí a plánují ji. V případě TESS bylo navrženo najít planety, které obíhají kolem jejich hvězdy relativně rychle, obvykle za méně než 10 dní. Když o tom přemýšlíte, uvidíte proč.
"Došlo k nějaké detektivní práci a správní lidé tam byli ve správný čas."
Diana Dragomir, hlavní autorka, Institut pro astrofyziku a vesmírný výzkum MIT
Pokud planeta trvá neobvykle dlouhou dobu na oběžnou dráhu své hvězdy, jako je například Uran, který trvá 84 let na oběžné dráze Slunce, možná budete muset zírat na hvězdnou oběžnou dráhu dlouho, než ji budete moci detekovat. Pokud to zabere jen 10 dní, nemusíte se na to dlouho dívat, abyste pozorovali zdroje.
V tomto objevu má HD 21749b nejdelší orbitální období kterékoli z dosavadních exoplanet TESS, asi 36 dní. Kvůli způsobu, jakým TESS funguje, bylo obtížné rozeznat sub-Neptun v datech.
"Došlo k docela nějaké detektivní práci a správní lidé tam byli ve správný čas," řekla hlavní autorka Diana Dragomir z Institutu pro astrofyziku a vesmírný výzkum MIT Kavi. "Ale my jsme měli štěstí a zachytili jsme signály a byly opravdu jasné."
Dílčí Neptun, HD 21749b, má asi 23násobek hmotnosti Země a její poloměr je asi 2,7krát větší než Země. Naměřená hustota naznačuje, že planeta není skalnatá a že má podstatnou atmosféru. To by mohlo astronomům pomoci pochopit atmosféru na těchto typech planet.
Ale i když objev z Neptunu je z vědeckých důvodů vzrušující, sourozenec HD 21749c může být vzrušující. Oběhu hvězdy trvá pouhých osm dní a je mnohem blíže velikosti Země. Měření hmotnosti a hustoty této planety však nebude snadné.
"Měření přesné hmotnosti a složení takové malé planety bude náročné, ale důležité pro srovnání HD 21749c se Zemí," řekla Sharon Wang, jedna z autorů článku. "Tým společnosti Carnegie PFS pokračuje v shromažďování údajů o tomto objektu s ohledem na tento cíl."
"U hvězd, které jsou velmi blízké a velmi jasné, jsme očekávali, že najdeme několik desítek planet Země."
Diana Dragomir, hlavní autorka, Institut pro astrofyziku a vesmírný výzkum MIT
TESS umožní astronomům provádět přesnější měření než Kepler. S TESS by měli být schopni měřit hmotnost exoplanet, složení atmosféry a další vlastnosti. Přestože exoplanety a menší exoplanety o velikosti Země nejsou na Mléčné dráze vzácné, stále se o nich musíme hodně dozvědět.
Jejich rozmanitost zatím nemůžeme přesně popsat. Stále jsme na začátku, což je vzrušující a toto vzrušení se zvyšuje, stejně jako TESS pracuje.
"U hvězd, které jsou velmi blízké a velmi jasné, jsme očekávali, že najdeme několik desítek planet Země," řekl Dragomir. "A tady jsme - tohle by byl náš první a je to milník pro TESS." Nastavuje cestu k nalezení menších planet kolem ještě menších hvězd a tyto planety mohou být obývatelné. “
Zdroje:
- Výzkumný článek: TESS DODÁVÁ JE PRVNÍ ZEMĚ VELKOOBCHODOVÝ PLANET A HORNÍ SUB-NEPTUNE
- Tisková zpráva: TESS najde svou první planetu velikosti Země
- NASA: TESS Homepage
