Kepler misyonundan verilerle çalışan bilim adamları, 18 büyüklüğünde dünya daha keşfettiler. Ekip, bu gezegenleri bulmak için verileri taramak için daha yeni, daha sıkı bir yöntem kullandı. 18 arasında şimdiye kadar bulunan en küçük güneşdışı gezegen var.
Kepler misyonu çok başarılıydı ve artık uzak güneş sistemlerinde 4.000'den fazla dış gezegen biliyoruz. Ancak Kepler verilerinde anlaşılmış bir örnekleme hatası var: uzay aracının küçük gezegenlerden ziyade büyük gezegenleri bulması daha kolaydı. Kepler gezegenlerinin çoğu, Jupiter ve Satürn gaz devlerine yakın olan muazzam dünyalardır.
Bunun neden böyle olduğunu anlamak kolaydır. Açıkçası, daha büyük nesneleri bulmak daha küçük nesnelerden daha kolaydır. Ancak Almanya'daki bir bilim adamı ekibi, Kepler'in verilerini araştırmak için bir yol geliştirdi ve Dünya'nın büyüklüğünde 18 küçük gezegen buldular. Bu önemlidir.
“Yeni algoritmamız uzayda dış gezegen nüfusunun daha gerçekçi bir resmini çizmeye yardımcı oluyor.”
Michael Hippke, Sonneberg Gözlemevi.
Gezegen avlama tekniklerine ve özellikle Kepler uzay aracına aşina değilseniz, gezegen bulmak için “geçiş yöntemi” olarak adlandırılan yöntemi kullandı. Bir gezegen yıldızının önünden her geçtiğinde buna geçiş denir. Kepler, bir dış gezegenin geçişinden kaynaklanan yıldız ışığındaki düşüşü tespit etmek için ince ayar yapıldı.
Yıldız ışığındaki düşüş miniktir ve tespit edilmesi çok zordur. Ancak Kepler bu amaç için üretildi. Kepler uzay aracı, diğer teleskoplarla yapılan takip gözlemleriyle birlikte, gezegenin boyutunu da belirleyebilir ve hatta gezegenin yoğunluğunu ve diğer özelliklerini gösterebilir.
Bilim adamları, Kepler verilerinin, örnekleme yanlılığı nedeniyle dış gezegenlerin popülasyonunu temsil etmediğinden şiddetle şüpheleniyordu. Her şey, Kepler'in dış gezegenleri bulmak için transit yöntemini nasıl kullandığının ayrıntılarına geliyor.
Kepler, ötegezegenlerin geçişinden kaynaklanan yıldız ışığında düşüşleri tespit etmek için 200.000'den fazla yıldızı incelediğinden, Kepler verilerinin analizinin çoğunun bilgisayarlar tarafından yapılması gerekiyordu. (Dünyada işi yapmak için yeterli yoksul astronomi mezunu yok.) Bu yüzden bilim adamları, Kepler verilerini geçişler için taramak için algoritmalara güveniyorlardı.
Mevcut yayınların ilk yazarı MPS'den Dr. René Heller, “Standart arama algoritmaları parlaklıktaki ani düşüşleri belirlemeye çalışıyor” diye açıklıyor. Ancak gerçekte, yıldız diski kenarda merkezden biraz daha koyu görünür. Bir gezegen bir yıldızın önünde hareket ettiğinde, başlangıçta geçişin ortasında olduğundan daha az yıldız ışığı engeller. Yıldızın maksimum karartması, yıldız tekrar kademeli olarak daha parlak hale gelmeden hemen önce transitin merkezinde gerçekleşir ”diye açıklıyor.
Güneşdışı gezegen tespitinin zor olduğu nokta burası. Daha büyük bir gezegen, daha küçük bir gezegenden daha büyük bir parlaklığa neden olmakla kalmaz, aynı zamanda bir yıldızın parlaklığı da doğal olarak dalgalanır ve daha küçük gezegenleri tespit etmeyi daha da zorlaştırır.
Heller ve gökbilimciler ekibi için püf noktası, bir yıldızın ışık eğrisini dikkate alan farklı veya belki de daha “akıllı” bir algoritma geliştirmekti. Kepler gibi bir gözlemciye göre, yıldızın ortası en parlaktır ve büyük gezegenler ışığın çok belirgin ve hızlı bir şekilde kararmasına neden olur. Peki ya bir yıldızın kenarında ya da uzuvunda. Daha sönük ışıkta daha küçük gezegenlerin geçişlerinin fark edilmemesi mümkün mü?
Arama algoritmasının duyarlılığını artırarak, ekip bu soruyu ikna edici bir “evet” ile yanıtlayabildi.
“İncelediğimiz gezegen sistemlerinin çoğunda, yeni gezegenler en küçüğüdür.”
Kai Rodenbeck, Göttingen Üniversitesi, MPS.
Sonneberg Gözlemevi'nden Michael Hippke, “Yeni algoritmamız uzayda dış gezegen nüfusunun daha gerçekçi bir resmini çizmeye yardımcı oluyor. “Bu yöntem, özellikle Dünya benzeri gezegenlerin araştırılmasında ileriye doğru atılmış önemli bir adım.”
Sonuç? Göttingen Üniversitesi ve Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü'nden ortak yazar Kai Rodenbeck, “İncelediğimiz gezegen sistemlerinin çoğunda, yeni gezegenler en küçükler” dedi. Sadece 18 Dünya büyüklüğünde ek bir gezegen bulmakla kalmadılar, aynı zamanda dünyanın en küçük dış gezegenini buldular, Dünya'nın sadece% 69'u. Ve 18'in en büyüğü Dünya'nın iki katı büyüklüğündedir. Bu, Jüpiter ve Satürn boyutunda olan Kepler'in bulduğu dış gezegenlerin çoğuyla keskin bir tezat oluşturuyor.
Bu yeni gezegenler sadece küçük değil, yıldızlarına daha önce keşfedilen kardeşlerinden daha yakınlar. Yani yeni algoritma bize gezegenlere göre nüfusun boyutlarına göre daha doğru bir resim vermekle kalmıyor, aynı zamanda yörüngelerinin daha net bir resmini sunuyor.
Yıldızlarına olan yakınlıkları nedeniyle, bu gezegenlerin çoğu yüzey sıcaklıkları 100 Celsius'u ve bazıları 1.000 Celsius'u aşan kavuruculardır. Ancak bir istisna var: bunlardan biri kırmızı bir cüce yıldızın yörüngesinde ve sıvı suyun devam edebileceği yaşanabilir bir bölgede olduğu görülüyor.
Kepler verilerinde gizlenmiş daha küçük dış gezegenler olabilir. Şimdiye kadar, Heller ve ekibi yeni tekniklerini sadece Kepler tarafından incelenen bazı yıldızlarda kullandılar. Gezegenlere ev sahipliği yaptığı bilinen 500'den fazla Kepler yıldızına odaklandılar. Diğer 200.000 yıldızı incelerse ne bulacaklar?
Bir şeyi ölçmek için kullanılan her yöntemin doğal bir örnekleme eğilimi olduğu bilimsel bir gerçektir. Herhangi bir bilimsel çalışmada kısıtlamalardan biridir. Bu yeni dış gezegen algoritmasının arkasındaki ekip, yöntemlerinin bir örnekleme sapması içerebileceğini tamamen kabul ediyor.
Daha uzak yörüngelerdeki daha küçük gezegenlerin çok uzun yörünge dönemleri olabilir. Güneş Sistemimizde, Pluto'nun Güneş çevresindeki bir yörüngeyi tamamlaması 248 yıl sürüyor. Böyle bir gezegeni tespit etmek için, bir geçiş tespit etmeden önce 248 yıla kadar sürebilir.
Yine de, Kepler verilerinin geri kalanında 100'den fazla Dünya büyüklüğündeki dış gezegenleri bulacaklarını tahmin ediyorlar. Bu oldukça az, ancak Kepler verilerinin 200.000'den fazla yıldızı kapsadığı düşünüldüğünde mütevazı bir tahmin olabilir.
Yeni arama algoritmasının gücü Kepler verilerinin ötesine uzanacaktır. MPS Genel Müdürü Prof. Dr. Laurent Gizon'a göre, gelecekteki gezegen avcılığı görevleri de sonuçlarını iyileştirmek için kullanabilir. Gizon, “Bu yeni yöntem, Avrupa Uzay Ajansı tarafından 2026'da başlatılacak olan yaklaşan PLATO (Yıldızların Geçişler ve Yıldızların Salınımları) misyonuna hazırlanmak için özellikle yararlıdır” dedi.
Ekip sonuçlarını Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınladı. Makaleleri “Transit en küçük kareler anketi”. II. K2'den çok gezegenli sistemlerde 17 yeni alt-dünya boyutunda gezegenin keşfedilmesi ve doğrulanması. ”
