Kaç tane dış gezegen var? Çok uzun zaman önce, herhangi bir şey olup olmadığını bilmiyorduk. Sonra pulsarların etrafında birkaç tane tespit ettik. Sonra Kepler uzay aracı fırlatıldı ve birkaç bin tane daha keşfetti. Şimdi NASA’nın TESS (Transing Exoplanet Survey Satellite) çalışıyor ve yeni bir çalışma bulgularını öngörüyor.
Kepler bulguları bize diğer güneş sistemlerindeki gezegen türleri ve sayıları hakkında daha iyi bir fikir verdi. Ancak Kepler'in ölçüm yöntemleri nedeniyle sınırlamaları ve kendi örnekleme eğilimleri vardı. Kepler ayrıca gökyüzünün sadece% 0.25'ini oluşturan küçük bir alana odaklandı. Gökyüzünün Kepler'in odaklandığı küçük kısmının daha büyük bir örneği temsil etmesi mümkün olmasa da, muhtemelen olması gerekmez.
TESS, özellikle kapladığı gökyüzü alanında Kepler'den çok farklı. Gökyüzünün küçük bir bölümüne odaklanmış bir anket yerine, tüm gökyüzü araştırması yapacak. NASA’nın yeni gezegen avcısı da en parlak yıldızlara odaklanacak. Çünkü birincil bilim hedefi, parlak yıldızların etrafında dönen Neptün'den daha büyük gezegenler bulmaktır. İzlem spektroskopik gözlemlerin gezegen kütlelerini ve atmosferik bileşimleri belirleyebilmesi için yıldızların parlak olması gerekir.
Her ne kadar yaygın dış gezegenlerin büyüklükleri ve yörünge dönemleri konusunda ne kadar ortak oldukları konusunda bir görüş birliğine sahip olmamakla birlikte, Kepler bize dış gezegenlerin yaygın olduğunu gösterdi. Çoğu yıldız onlara sahiptir. Ancak Kepler'in bulduğu dış gezegenlerin çoğu, yüzlerce ila binlerce parsek arasında çok uzak. Bu yüzden ayrıntılı takip gözlemlerinin yapılması imkansızdır. Tess, Dünya'ya daha yakın, daha parlak yıldızlara odaklandığından, diğer kapsamlarla yapılan takip gözlemlerini daha kolay hale getirdiğinden, dış gezegen nüfusunun belirlenmesinde sonuçları daha temsili ve daha doğru olmalıdır.
NASA'dan Thomas Barclay ve Maryland Üniversitesi'nden, Lehigh Üniversitesi'nden Joshua Pepper ve NASA'dan Elisa Quintana'dan yeni bir çalışma TESS’in sonuçlarını öngördü. Makaleleri Astrofizik Dergisi'nde yayınlandı. Üç araştırmacı, yıldız popülasyonu hakkında bildiklerimizi ve dış dünya nüfusu hakkında bildiklerimizi TESS’in gözlem modlarıyla birlikte tahminlerini bulmak için kullandılar.
Simülasyonlarında üç faktör vardır:
- TESS'in gözlemleyeceği yıldız popülasyonunun simülasyonu.
- Bu yıldızların etrafında dönen gezegenlerin temsili bir örneği.
- TESS'in bu gezegenlerinden kaç tanesinin tespit edeceğine dair bir tahmin.
Tahminlerine “verim simülasyonu” deniyor ve gökbilimcilerin ilk ortaya koyduğu tahmin değil. Ama sayılara ulaşmadan önce bir soru: TESS'in ne bulacağını neden önceden bilmemiz gerekiyor?
Bunun cevabı, bir takip gözlem programının nasıl görünebileceğine dair bir başlangıç yapmaktır. Gökbilimciler, kaynakları gözlemlemek çok değerli olduğu için önceden plan yapmayı sever. Bir sonraki adımları düşünmeden önce TESS'ten gelen tüm sonuçların gelmesini beklemek istemiyorlar. Ya da belki bir şeker hikayesinde çocuklar gibi heyecanlanırlar. Muhtemelen ikisinden de biraz.
Barclay, Pepper ve Quintana tahmin ettikleri verimi elde etmek için simülasyonlarını 300 kez çalıştırdılar. Sonuçlarında, gezegenlerin yörüngesindeki yıldızın türü, hangi gezegenleri tespit etmek için kullanılan farklı gözlem modu ve hepsinin takip gözlemleriyle nasıl ilişkili olduğu ile ilgili çok fazla ayrıntı var. Ancak daha kısa bir formda, üç araştırmacının TESS'in planlanan iki yıllık görevi sırasında bulacağını düşündükleri:
- 14.000 toplam dış gezegen
- 2100'ü 4 Dünya yarıçapından (4R) küçük, 280'i 2R'den küçük olacak
- Kırmızı cüce yıldızların etrafında dönen 70 yaşanabilir gezegen, bunlardan 9'u 2R'den küçük
- Güneşimiz gibi bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde olabilecek 2R'den daha az 10 Dünya benzeri dünya
Bu oldukça heyecan verici bir mesafe. 14.000 güneşdışı gezegen, 10'u Güneş gibi bir yıldızın yaşanabilir bölgesinde Dünya benzeri dünyalar olabilir. Bu, TESS'in bulacağı anlamına gelmez, ancak iyi bir yaklaşım ve ilgi çekici bir yaklaşım olmalıdır. Özellikle Kepler'den farklı olarak, TESS'in dış gezegenleri daha fazla gözlem ve karakterizasyon için başlıca hedeflerdir.
Bu, TESS için ilk verim simülasyonu değil. Ancak bu, simüle edilmiş yıldız popülasyonundan ziyade gerçek ile yapılır, bu yüzden daha doğru olmalıdır. 2015'ten bir başka verim simülasyonu burada ve 2017'den bir verim simülasyonu burada görülebilir.
Simülasyon verimleri, yaşanabilir bölgelerde Dünya benzeri gezegenleri bulma olasılığımızı gösteriyor. Çoğu kırmızı cücelerin yörüngesinde olacak, ancak Güneş benzeri yıldızların etrafında küçük bir sayı olmalı. Herkesin bilmek istediği bu.
Ama belki daha da önemlisi, bu simülasyonlar bize TESS'in görev hedefine ulaşacağını gösteriyor: kütlelerini ve atmosferik yapılarını belirlemek için takip çalışmalarında incelenebilen Neptün'den daha küçük gezegenlerin tespit edilmesi.
Her iki durumda da, TESS bazı sağlam sonuçlar vermek için yolda.
- Araştırma Raporu: Geçiş Yapan Yabancı Gezegen Anketi Uydusundan (TESS) Gözden Geçirilmiş Bir Dış Gezegen Geliri
- Araştırma Makalesi: TRANSİT EXOPLANET ARAŞTIRMA UYDU: PLANET ALGILAMA VE ASTROFİZİKSEL YANLIŞ POZİTİFLERİN SİMÜLASYONLARI
- Araştırma Raporu: Birkaç Olası TESS Genişletilmiş Görev için Gezegen Tespit Simülasyonları
- NASA TESS Bilim Destek Merkezi
- NASA Kepler Görevine Genel Bakış
- Wikipedia Girişi: TESS
