Eine neue Studie gab die Entdeckung eines Systems bekannt, das fünf Transitplaneten beherbergt (Bildnachweis: jhmart1/deviantart).
Die NASA-Mission Kepler zur Entdeckung von Planeten erlitt im Mai 2013 einen schweren mechanischen Fehler, aber dank innovativer Techniken, die später von Astronomen implementiert wurden, entdeckt der Satellit weiterhin Welten außerhalb unseres Sonnensystems (d. h. Exoplaneten). In der Tat, Andrew Vanderburg (CfA) und Kollegen haben gerade Ergebnisse veröffentlicht, die ein neues System hervorheben, das fünf Transitplaneten beherbergt, darunter: zwei Planeten von Sub-Neptun-Größe, einen Planeten von Neptun-Größe, einen Planeten von Sub-Saturn-Größe und einen Planeten von Jupiter-Größe.
Das Team konnte die seltene Folge von fünf Planeten in Keplers erweiterte Mission Daten durch die Entwicklung von Algorithmen, die versuchen, die Instabilität des Satelliten zu kompensieren, die aus dem mechanischen Versagen im Jahr 2013 resultierte. Ein Mitglied des Teams, Martti H. Kristiansen, identifizierte die fünf Transite in Diagrammen, die anschließend von ihrer Pipeline erstellt wurden. Das Bild unten zeigt die Rohdaten und die korrigierten Daten, woraufhinBona FideTransite sind in letzteren leicht erkennbar.
Vanderburg und Kollegen erhielten Spektren, die darauf hindeuten, dass der Stern, der die Planeten beherbergt (bezeichnet als HIP 41378), der Sonne relativ ähnlich ist, mit einem Radius und einer Masse von 1,4 bzw. 1,15 Mal so viel wie die Sonne. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Planeten in dem neu entdeckten System ihre Umlaufbahnen in vergleichsweise kurzer Zeit (typischerweise weniger als 1 Jahr) vollenden. Die kürzeren Umlaufzeiten sind oft das Ergebnis einer Selektionsverzerrung, die aus Bemühungen resultiert, Planetensysteme mithilfe von . zu entdecken die Versandart , das Planeten aufdeckt, indem es den Helligkeitsabfall identifiziert, der auftritt, wenn ein Exoplanet entlang unserer Sichtlinie vor seinem Wirtsstern vorbeizieht. Solche Transite sind selten, da es unpraktisch ist, einen Ziel-Wirtsstern ununterbrochen zu überwachen, und wegen Orientierungseffekten (d. h. eine Perspektive nahe der Kante ist erforderlich). Der Satellit Kepler überwachte HIP 41378 75 Tage lang.
Kepler-Helligkeitsmessungen für den Stern HIP 41378 zeigen, dass er fünf Transitplaneten beherbergt. Auf der x-Achse ist die Zeit und auf der y-Achse die relative Helligkeit. Helligkeitsabschwächungen können auftreten, wenn Planeten ihren Wirtsstern entlang unserer Sichtlinie durchqueren und das aufkommende Sternenlicht blockieren. Die blauen Daten geben die Rohhelligkeitsmessungen wieder, während die unten angezeigten Daten um Effekte korrigiert wurden, die zum Beispiel beim mechanischen Versagen des Kepler-Satelliten (Instabilität) endemisch sind (Bildnachweis: Vanderburget al. 2016, arXiv ).
Die ursprüngliche Kepler-Mission beobachtete vier Jahre lang ein Feld von 110 Quadratgrad, und Vanderburg stellte fest, dass Keplers erweiterte Mission (K2) ein bis zu 20-mal größeres Gebiet vermessen konnte, wodurch die Anzahl der beobachteten Objekte deutlich erhöht wurde. Insbesondere hofft man, dass eine Reihe neuer Exoplaneten entdeckt werden könnten, die hellere Wirtssterne umkreisen, da diejenigen, die während der ursprünglichen Kepler-Mission identifiziert wurden, normalerweise schwach waren. Präzise Geschwindigkeitsmessungen sind bei schwächeren Sternen schwer zu erreichen und die Daten werden benötigt, um Helligkeitsmessungen zu ergänzen und die entdeckten Exoplaneten weiter zu charakterisieren. Insbesondere werden Ergebnisse aus der Suchmethode für öffentliche Verkehrsmittel oft mit denen gepaart, die aus ermittelt wurden Geschwindigkeitsanalysen (Doppler) um die Dichte der Planetensysteme zu liefern (z. B. ist es eine Wasserwelt?). Vanderburg bemerkte, dass das von ihnen entdeckte System zu den hellsten Planeten-Hoststernen der Kepler- oder der K2-Mission gehört und ein ideales Ziel für zukünftige Geschwindigkeitsbeobachtungen ist.“es könnte daher mit Spektrographen wie HARPS-N und HIRES auf der Nordhalbkugel und HARPS und PFS auf der Südhalbkugel nachweisbar sein.'
Der Kepler-Satellit bietet ein vorteilhaft großes Sichtfeld, um die gleichzeitige Überwachung zahlreicher Ziele zu ermöglichen, ein Nachteil besteht jedoch darin, dass seine Auflösung ziemlich grob ist. Tatsächlich kann die vergleichsweise schlechte Auflösung zu falschen Transitsignalen („Planet Impostors“) führen, bei denen es sich tatsächlich um getarnte Doppelsternsysteme handelt. “Es gibt viele Dinge am Himmel, die transitähnliche Signale erzeugen können, die keine Planeten sind, und daher müssen wir sicher sein, zu identifizieren, was wirklich ein von Kepler entdeckter Planet ist“ Stephen Bryson erzählte Universe Today im Jahr 2013 . Ein pseudoplanetarischer Transit könnte aufgrund einer zufälligen Überlagerung eines hellen und eines schwächeren Sterns auftreten verdunkelndes binäres system , wobei die Objekte entlang der Sichtlinie in unterschiedlichen Abständen liegen. Der helle Vordergrundstern verwässert die typischerweise großen Finsternisse, die vom Doppelsternsystem erzeugt werden, und ahmt somit die kleineren Finsternisse nach, die von durchfahrenden Planeten angezeigt werden. Vanderburg und Kollegen bewerteten diese Möglichkeit, indem sie mit dem adaptiven Optiksystem Robo-AO am 2,1-m-Teleskop bei . Bilder mit höherer Auflösung erhielten das Kitt Peak National Observatory . Das adaptive Optiksystem hilft, Verzerrungen zu korrigieren, die durch die Erdatmosphäre verursacht wurden, und liefert so ein bewundernswert hochauflösendes Bild, das keine kontaminierenden Sterne zu zeigen schien.
Es wurden Bilder mit höherer Auflösung aufgenommen, um sicherzustellen, dass die Transite an Exoplaneten gebunden waren. Die Beobachtungen wurden mit dem adaptiven Optiksystem Robo-AO am 2,1-m-Teleskop am Kitt Peak National Observatory aufgenommen (Bildnachweis: wenn eine ).
Vanderburg stellte optimistisch fest: „Entdeckungen wie das HIP 41378-System zeigen den Wert von weiträumigen weltraumgestützten Verkehrserhebungen. Die Raumsonde Kepler musste fast 800 Quadratgrad Himmel (oder sieben Sichtfelder) absuchen, bevor sie ein so helles Mehrplanetensystem fand, das für Folgebeobachtungen geeignet war. HIP 41378 ist eine Vorschau auf die Art der Entdeckungen, die die TESS-Satellit (Startdatum 2017) zur Routine machen.'
Die Vanderburg et al. Studie aus dem Jahr 2016 wurde zur Veröffentlichung angenommen in die Astrophysical Journal Letters , und ein Vordruck ist verfügbar auf arXiv . Die Koautoren der Studie sind Juliette C. Becker, Martti H. Kristiansen, Allyson Bieryla, Dmitry A. Duev, Rebecca Jensen-Clem, Timothy D. Morton, David W. Latham, Fred C. Adams, Christoph Baranec, Perry Berlind, Michael L. Calkins, Gilbert A. Esquerdo, Shrinivas Kulkarni, Nicholas M. Law, Reed Riddle, Maisa Salama und Allan R. Schmitt. Wenn Sie dem Kepler-Team helfen möchten, Planeten um andere Sterne zu identifizieren: Machen Sie mit beim Planetenjäger Citizen-Science-Projekt.
