Vatandaş bilim adamlarının yardımıyla gökbilimciler, Kepler Uzay Teleskobu’nun kullanımdan kaldırılmadan önce gördüğü son üç gezegenin ne olabileceğini keşfettiler. Bu çizim, NASA’nın Ekim 2018’de kullanımdan kaldırılan Kepler Uzay Teleskobunu ve verilerinin son günlerinde keşfedilen üç gezegeni gösteriyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech (K. Walbolt)
2018 yılında faaliyete geçtiği son günlerde, NASAKepler Uzay Teleskobu potansiyel olarak son gezegenlerini keşfetti. bilim adamları MİT ve vatandaş bilim adamlarının yardımıyla Madison’daki Wisconsin Üniversitesi, iki yeni “sıcak mini-Neptün” ve olası bir üçüncü gezegen adayı buldu. Bu keşif, Kepler’in 2.500’den fazla ötegezegenin keşfine katkıda bulunan üretken gezegen bulma görevinin sonucunu işaret ediyor.
Güneş sistemimizin ötesinde 5.000’den fazla gezegenin var olduğu doğrulandı. Yarısından fazlası, başlangıçta planlanan görevinden çok daha uzun ömürlü olan esnek bir gözlemevi olan NASA’nın Kepler Uzay Teleskobu tarafından keşfedildi. Uzay aracı, dokuz buçuk yıldan fazla bir süre boyunca Dünya’yı takip etti ve yıldızının önünden geçen bir gezegenin varlığına işaret edebilecek yıldız ışığındaki periyodik düşüşler için gökyüzünü taradı.
Teleskop, son günlerinde yakıtı biterken yıldızların parlaklığını kaydetmeye devam etti. 30 Ekim 2018’de yakıt depoları biten uzay aracı resmi olarak emekliye ayrıldı.
Şimdi, MIT’deki ve Madison’daki Wisconsin Üniversitesi’ndeki astronomlar, vatandaş bilim adamlarının yardımıyla, Kepler’in hava kararmadan önce baktığı son gezegenlerin ne olabileceğini keşfettiler.
Ekip, teleskobun geçen haftaki yüksek kaliteli verilerini taradı ve gökyüzünün aynı bölümünde kısa süreliğine kararmış gibi görünen üç yıldız tespit etti. Bilim adamları, yıldızlardan ikisinin her birinin bir gezegene ev sahipliği yaptığını, üçüncüsünün ise henüz doğrulanmamış bir gezegen “adayına” ev sahipliği yaptığını belirledi.
Onaylanmış iki gezegen, Dünya’nın yaklaşık 2,6 katı büyüklüğünde olan ve yıldızının etrafında yaklaşık 13 günde bir dönen bir gezegen olan K2-416b ve Dünya’nın boyutunun üç katından biraz daha büyük olan biraz daha büyük bir gezegen olan K2-417b’dir. ve her 6,5 günde bir yıldızının etrafında döner. Boyutları ve yıldızlarına olan yakınlıkları nedeniyle, her iki gezegen de “sıcak mini Neptünler” olarak kabul edilir. Dünya’dan yaklaşık 400 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyorlar.
25 Eylül 2018’de çekilen “son ışık” görüntüsü, Kepler’in olağanüstü veri toplama yolculuğunun son bölümünün son sayfasını temsil ediyor. Görüntünün ortasındaki ve üst kısmındaki karartılmış boşluklar, kamerada önceden meydana gelen rastgele parça arızalarının sonucudur. Modüler tasarım nedeniyle, kayıplar cihazın geri kalanını etkilemedi. Kredi: NASA/Ames Araştırma Merkezi
Gezegen adayı EPIC 246251988 b – üç dünyanın en büyüğü ve Dünya’nın neredeyse dört katı büyüklüğünde. Bu Neptünbüyüklüğündeki aday, yıldızının yörüngesinde yaklaşık 10 günde döner ve Dünya’dan biraz daha uzakta, 1.200 ışık yılı uzaktadır.
MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde fizik profesörü yardımcısı olan Andrew Vanderburg, “Uzay aracı tam anlamıyla dumanla çalışırken alınan verilerde, muhtemelen Kepler tarafından keşfedilen son gezegenlerin neler olduğunu bulduk” diyor. “Gezegenlerin kendileri özellikle sıra dışı değil, ancak sıra dışı keşifleri ve tarihsel önemleri onları ilginç kılıyor.”
Ekip keşiflerini 30 Mayıs’ta dergide yayınladı Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri. Vanderburg’un ortak yazarları, Madison’daki Wisconsin Üniversitesi’nden baş yazar Elyse Incha ve amatör astronomlar Tom Jacobs ve Daryll LaCourse’un yanı sıra NASA, Harvard Astrofizik Merkezi ve Smithsonian ve Kuzey Karolina Üniversitesi’ndeki bilim adamlarıdır. Şapel tepesi.
Veri sıkıştırma
2009’da NASA, Dünya’nın yörüngesini takip ettiği ve kuzey gökyüzünün bir parçasındaki milyonlarca yıldızı sürekli olarak izlediği Kepler teleskopunu uzaya fırlattı. Teleskop, dört yılı aşkın bir süre boyunca, astronomların güneş sistemimizin ötesindeki binlerce olası gezegeni keşfetmek için kullandıkları 150.000’den fazla yıldızın parlaklığını kaydetti.
Kepler, dört reaksiyon çarkından ikincisinin başarısız olduğu Mayıs 2013’e kadar, orijinal üç buçuk yıllık görevinin ötesinde gözlem yapmaya devam etti. Tekerlekler, uzay aracının jiroskopları olarak görev yaptı ve teleskopun gökyüzünde belirli bir noktaya doğrultulmasına yardımcı oldu. Bilim adamları bir düzeltme ararken Kepler’in gözlemleri duraklatıldı.
Bir yıl sonra Kepler, teleskopu her seferinde birkaç ay nispeten sabit tutacak şekilde dengede tutmak için güneş rüzgarını kullanan yeniden işlenmiş bir görev olan “K2” olarak yeniden başladı – kampanya adı verilen bir dönem. K2 dört yıl daha devam etti ve uzay aracının 19. seferi sırasında nihayet yakıtı bitene kadar yarım milyondan fazla yıldız daha gözlemledi. Bu son kampanyadan elde edilen veriler, yalnızca bir haftalık yüksek kaliteli gözlemlerden ve uzay aracı hızla yakıt kaybettiği için diğer 10 günlük daha gürültülü ölçümlerden oluşuyordu.
Vanderburg, “Bu kısa veri kümesinden yararlı bir şey elde edip edemeyeceğimizi merak ediyorduk” diyor. “Ondan hangi son bilgiyi çıkarabileceğimizi görmeye çalıştık.”
gözle
Vanderburg ve Incha, uydu verilerinde ötegezegenler arayan amatör ve profesyonel astronomlardan oluşan bir ekip olan Visual Survey Group’a meydan okumayı sundu. Her yıldızın binlerce kayıtlı ışık eğrisini gözleriyle ararlar ve bir “geçişi” veya bir gezegenin yıldızının önünden olası geçişini işaret eden karakteristik parlaklık düşüşlerini ararlar.
Vatandaş bilim adamları, K2’nin son kampanyası gibi kısa veri kümelerini taramak için özellikle uygundur.
Vanderburg, “Geçişleri, enstrümandaki bir aksaklık gibi diğer tuhaf şeylerden ayırt edebiliyorlar” diyor. “Bu, özellikle K2’nin son verilerinde olduğu gibi, veri kaliteniz düşmeye başladığında yardımcı oluyor.”
Gökbilimciler, Kepler’in yaklaşık 33.000 yıldızdan kaydettiği ışık eğrilerini verimli bir şekilde incelemek için birkaç gün harcadılar. Ekip, yakıtını kaybetmeye ve odaklanmaya başlamadan önce teleskoptan yalnızca bir haftalık yüksek kaliteli verilerle çalıştı. Ekip, bu kısa veri penceresinde bile üç farklı yıldızda tek bir geçişi tespit edebildi.
Incha ve Vanderburg daha sonra, aynı üç yıldızda herhangi bir ek geçiş tespit edip edemeyeceklerini görmek için teleskopun son 11 günlük çalışmasında alınan en son, düşük kaliteli gözlemlerine baktılar – bir gezegenin yıldızının etrafında periyodik olarak döndüğüne dair kanıt.
Bu 11 günlük süre boyunca, uzay aracı yakıt kaybederken, iticileri daha düzensiz ateşledi ve teleskopun görüşünün kaymasına neden oldu. Ekip, analizlerinde, bu daha az veri gürültülü anlarda herhangi bir ek geçiş tespit edip edemeyeceklerini görmek için her bir yıldızın itici aktivitesi arasındaki ışık eğrilerinin bölgesine odaklandı.
Bu arama, K2-416b ve K2-417b için ikinci bir geçişi ortaya çıkardı ve her birinin bir gezegene ev sahipliği yaptığını doğruladı. Ekip ayrıca NASA’nın Transiting Exoplanet Survey Satellite tarafından aynı yıldızdan alınan verilerde K2-417 b için parlaklıkta benzer bir düşüş saptadı (TESS), MİT tarafından yönetilen ve yürütülen bir misyon. TESS’ten alınan veriler, bu yıldızın etrafındaki gezegen adayını doğrulamaya yardımcı oldu.
Incha, “Şüphesiz bu ikisi gezegen sayılır,” diyor. “Ayrıca, arka plan yıldız müdahalesi ve yakın yıldız çiftleri de dahil olmak üzere onlar için her türlü yanlış pozitif senaryoyu ekarte etmek için yer tabanlı gözlemlerle takip ettik.”
Incha, “Bunlar, Kepler tarafından kronolojik olarak gözlemlenen son gezegenler, ancak teleskop verilerinin her bir parçası inanılmaz derecede faydalı” diyor. “Bu verilerin hiçbirinin boşa gitmediğinden emin olmak istiyoruz çünkü daha yapılacak çok keşif var.”
Bu konu hakkında daha fazla bilgi için, NASA’nın Kepler Gezegen Avcısı: Uzaylı Dünyalarının Bir Üçlünü Ortaya Çıkarma başlıklı makalesine bakın.
Referans: “Kepler’in son gezegen keşifleri: Elyse Incha, Andrew Vanderburg, Tom Jacobs, Daryll LaCourse, Allyson Bieryla, Emily Pass, Steve B Howell, Perry Berlind, Michael Calkins, Gilbert Esquerdo, 19″ K2 kampanyasından iki yeni gezegen ve bir tek geçiş adayı David W Latham ve Andrew W Mann, 30 Mayıs 2023, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stad1049
Bu araştırma kısmen MIT, NASA ve Wisconsin Üniversitesi Lisans Akademik Ödülleri tarafından desteklenmiştir.