Програмата TESS на НАСА откри трета малка планета извън Слънчевата система
Програмата на НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite или TESS, откри трета дребна планета отвън нашата слънчева система, оповестиха учените тази седмица, на годишната среща на Американското астрономическо общество в Сиатъл.
Новата планета, наречена HD 21749b, обикаля към ярка, близка звезда на към 53 светлинни години, намираща се в съзвездието Ретикулум.
Новата планета наподобява има най-дългия орбитален интервал от трите планети, открити до момента от TESS. HD 21749b обикаля към своята звезда за относително спокойни 36 дни, спрямо другите две планети – Pi Mensae b, вид „ супер-Земя “, с орбита от 6,3 дни и LHS 3844b, каменист свят, който се движи към своята звезда единствено за 11 часа. И трите планети бяха открити през първите три месеца от наблюденията на TESS.
Повърхността на новата планета евентуално е с температура към 150 градуса по Целзий – релативно хладно място, като се има поради близостта до звездата, която е съвсем толкоз ярка колкото нашето слънце.
„ Това е най-интересната дребна планета, която познаваме да обикаля към една звезда, с сходна бляскавост “, споделя Даяна Драгомир, лекар в Института за астрофизика и галактически проучвания на Масачузетския софтуерен институт, която е водещ академик на програмата.
„ Ние знаем доста за атмосферите на горещите планети, само че защото е доста мъчно да се намерят дребни планети, които обикалят по-далеч от звездите си и затова са по-хладни, ние не сме съумели да научим доста за тези по-малки планети. Сега имахме шанс и хванахме тази и можем да я изучим по-подробно. “
Планетата е към три пъти по-голяма от Земята, което я слага в категорията „ под-Нептун “. Изненадващо е, че има маса 23 пъти по-голяма от тази на Земята. Но е малко евентуално планетата да е скалиста и да има условия за някакви форми на живот; по-вероятно е да е газова планета от тип, който е доста по-плътен от атмосферата на Нептун или Уран.
„ Смятаме обаче, че тази планета няма да бъде толкоз газообразна като Нептун или Уран, които са най-вече водородни и напряко „ пухкави “, споделя Драгомир. Според нея планетата евентуално има плътността на водата или доста гъста атмосфера.
Изненадващо, откривателите също са разкрили доказателства за втора планета, въпреки и към момента не доказани, в същата планетарна система, с по-кратка орбита от единствено 7,8 дни. Ако тя бъде доказана като планета, тя може да бъде първата планета с размери на Земята, открита от TESS.
След като започва през април 2018 година, задачата TESS, ръководена от MIT, следи небето бранш по бранш, като търси моментни спадове в светлината на към 200 000 близки звезди. Тези спадове евентуално са провокирани от планета, минаваща пред съответната звезда.
Сателитът насочва четирите си камери към всеки бранш в продължение на 27 дни, като следи светлината идваща от звездите в този сегмент преди да премине към идващия. По време на своята двугодишна задача TESS ще изследва съвсем цялото небе, като следи и събира дружно припокриващи се части от нощното небе. Сателитът ще прекара първата година в изследване на небето в южното полукълбо, преди да се завърти към него, с цел да поеме в небето на Северното полукълбо.
Мисията разгласи публично всички данни, които TESS е събрала до момента от първите три от 13-те бранша, които ще следи в южното небе. За новия си разбор учените са прегледали данните събрани сред 25 юли и 14 октомври.
В данните от бранш 1, Драгомир разпознава едно прекосяване или потапяне в светлината на звездата HD 21749. Тъй като спътникът събира единствено данни от бранш в продължение на 27 дни, е мъчно да се разпознават планети с орбити по-дълги от този интервал от време; досега, в който една планета минава още веднъж, спътникът може да се е преместил, с цел да види друга част от небето.
За да усложни нещата, самата звезда е относително дейна, а Драгомир не е сигурна дали единственото прекосяване пред звездата, което е забелязала, е резултат от минаваща планета или е единствено проблясък от звездна интензивност. Затова тя се съветва с втория набор от данни, събрани от High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, или HARPS, високо акуратен спектрограф, конфигуриран на огромен наземен телескоп в Чили, който разпознава екзопланети посредством гравитационното привличане на техните звезди.
„ И други екипи са разглеждали тази звездна система преди 10 години, само че в никакъв случай не са разгласявали нещо, тъй като не са били сигурни дали смяната в светлината на звездата се дължи на планета или на интензивността на самата звезда “, споделя Драгомир.
„ Ние обаче имахме това прекосяване пред звездата и знаехме, че има нещо там “.
Когато откривателите прегледали данните от HARPS, те разкрили повтарящ се сигнал от HD 21749 на всеки 36 дни. От това те пресмятат, че в случай че в действителност са видели пренос или прекосяване в данните на TESS от бранш 1, тогава 36 дни по-късно би трябвало да се появи различен подобен пренос в данни от бранш 3. Когато тези данни стават обществено налични, се оказва, че в данните тъкмо по времето, когато Драгомир чака да се появи вторият пренос, има спиране.
„ Тъй като по това време имаше спиране на данните, в началото не видяхме втори пренос и бяхме много разочаровани “, спомня си Драгомир. „ Но още веднъж прегледахме данните и увеличихме мащаба, с цел да погледнем по-внимателно, и намерихме нещо, което наподобява на края на прекосяване. “
Тя и нейните сътрудници съпоставят модела с първия цялостен пренос, който в началото са разкрили, и намират съвсем съвършено съвпадане – индикация, че планетата е минала още веднъж пред звездата си в 36-дневна орбита.
„ Имаше много малко детективска работа и точните хора бяха там в точното време “, споделя Драгомир. „ Имахме шанс и уловихме сигналите, а те бяха в действителност ясни “.
Учените от MIT, също са употребявали данни от спектрографа Planet Finder, инструмент, конфигуриран на телескопа „ Магелан “ в Чили, с цел да потвърдят своите открития и масата и орбитата на планетата.
След като TESS завърши своя двугодишен мониторинг на цялото небе, научният екип се ангажира да даде информация за 50 дребни планети, по-малко от четири пъти по-големи от Земята, за астрономическата общественост за по-нататъшно следене, или с наземни телескопи или с бъдещия галактически телескоп „ Джеймс Уеб “.
„ Досега потвърдихме три планети, а има толкоз доста други, които единствено чакат телескопа и хората, с цел да бъдат открити “, споделя Драгомир. „ TESS към този момент ни оказва помощ да научим за разнообразието на тези дребни планети. “
TESS е задача на НАСА Astrophysics Explorer, ръководена от MIT в Кеймбридж, Масачузетс и ръководена от Института Goddard. Допълнителни сътрудници са Northrop Grumman, основана във Фолс Чърч, Вирджиния; Научният център на НАСА в Калифорния; Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics в Кеймбридж; MIT Lincoln Laboratory; Научния институт за галактически телескопи в Балтимор. Повече от дузина университети, проучвателен институти и обсерватории по света са участници в програмата.
