Beyond TESS: Ako budúci lovci exoplanét budú hľadať podivné nové svety

Umelecká ilustrácia HD 21749c, prvej planéty veľkosti Zeme, ktorú našiel satelit NASA Transiting Exoplanets Survey Satellite, ako aj jej súrodenca HD 21749b, teplého sveta veľkosti pod Neptúnom. (Obrazový kredit: Robin Dienel, s láskavým dovolením Carnegie Institute for Science)

CAMBRIDGE, Mass. - Hľadanie exoplanét podľa vedcov je to len začiatok toho, čo sa z týchto vzdialených svetov môžeme naučiť.

Na prvom ročníku vedeckej konferencie TESS, ktorá sa tu konala v Massachusettskom technologickom inštitúte od 29. júla do 2. augusta, sa výskumníci zišli, aby sa podelili o prvý rok výsledkov vedy zo satelitu NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

TESS má teraz detekoval 993 potenciálnych planét a 28 potvrdených , z ktorých niektoré ležia v „obývateľnej zóne“ svojej hviezdy, čo znamená, že môžu byť schopné udržať kvapalnú vodu na svojom povrchu.

Súvisiace: Lovecká misia NASA na lov exoplanét TESS na obrázkoch

Vedci sa však okrem vychutnávania si objavov, ktoré uskutočnila TESS, tešia aj na to, čo sa ešte môžeme z týchto exoplanét dozvedieť. Na konferencii boli predstavené dve nadväzujúce misie, ktoré sa o to pokúšajú: TARdYS (spektrograf s vysokým rozlíšením Tao Aiuc d Y band) a CHEOPS (charakteristický satelit exoplanéty.)

TARdYS, spolupráca medzi observatóriom Harvard College a Pontificia Universidad Católica de Chile, je pozemný teleskop navrhnutý tak, aby analyzoval „radiálnu rýchlosť“ exoplanéty a následne hmotnosť planéty. Prostredníctvom pozorovania farebného posunu hviezdy exoplanéty - mierne modrej, ak sa pohybuje smerom k pozorovateľovi a mierne červenej, ak sa vzďaľuje - môžu vedci odhadnúť gravitačné ťahanie exoplanéty a získať minimálny odhad hmotnosti planéty.

TARdYS sa zameria na nebeskú južnú pologuľu, ktorú TESS študovala počas prvého roku prevádzky. Bude to jeden z mála blízkych infračervených spektrografov zameraných na túto oblasť.

Surangkhana Rukdee, vedkyňa, ktorá na konferencii predstavila TARdYS a ktorá pracovala na projekte pre svoj doktorát, pre guesswhozoo.com uviedla, že TARdYS bude veľkým prínosom pre ďalšie skúmanie exoplanét objavených spoločnosťou TESS.

Súvisiace: 7 spôsobov, ako objaviť mimozemské planéty

'Pre TESS sa použitá metóda nazýva tranzit,' povedal Rukdee pre guesswhozoo.com. („Metóda prepravy“ hľadá zjavné poklesy jasu, ktoré nastanú, keď planéta obiehajúca okolo prejde cez tvár hostiteľskej hviezdy z pohľadu pozorovateľa.)

'Táto metóda vám pomôže určiť veľkosť planéty,' dodal Rukdee. „Na to, aby ste poznali hustotu, však potrebujete veľkosť aj hmotnosť. [Takže] je užitočné mať k dispozícii následné opatrenia z pozemného observatória na potvrdenie detekcie.

'S údajmi z merania tranzitu aj radiálnej rýchlosti môžeme vybrať dobre definované vzorky, najmä tie, ktoré sú podobné Zemi, na ďalšiu charakterizáciu atmosféry exoplanét,' uviedol Rukdee v následnom e-maile pre guesswhozoo.com.

Prístup TARDyS overí zistenia spoločnosti TESS a doplní prebiehajúce projekty radiálnej rýchlosti, ako je napríklad spektrograf ESPRESSO Európskeho južného observatória, povedal Rukdee. Ale to nie je všetko; TARDyS nájde aj niekoľko vlastných vlastných exoplanét.

Teleskop bude nainštalovaný na observatóriu Tokijskej univerzity v Atacame a zahájenie prevádzky je naplánované na rok 2020, uviedla Rukdee.

Ďalším teleskopom, ktorý má za cieľ ďalšie skúmanie nálezov exoplanét, je CHEOPS, prvá misia svojho druhu Európskou vesmírnou agentúrou (ESA) v spolupráci so Švajčiarskom. CHEOPS je malý vedecký satelit navrhnutý tak, aby používal vysoko presnú fotometriu-meranie jasu svetla-aby sa dozvedel viac o hustote exoplanét veľkosti Zeme a Neptúna. Naučenie sa týchto charakteristík pomôže vedcom zasa dozvedieť sa viac o vnútornej štruktúre, zložení a vývoji cudzích svetov, povedala vedkyňa projektu CHEOPS Kate Isaak pre guesswhozoo.com.

'Máme hmotnosť [exoplanét] z pozemských pozorovaní a veľkosť z CHEOPS, a potom sme schopní určiť hustotu,' povedal Isaak pre guesswhozoo.com. 'A z toho sme schopní povedať niečo, čo sme sa dozvedeli o štruktúre planéty - z čoho je pravdepodobne vyrobená.' A z toho ... môžeme povedať niečo o formovaní a vývoji týchto menších planét. “

Jeden aspekt, ktorý odlišuje CHEOPS od TESS, povedal Isaak pre guesswhozoo.com, je schopnosť prvého z nich otáčať sa a zameriavať rôzne, predtým identifikované exoplanéty na oblohe. TESS môže niekedy len nahliadnuť do tranzitu exoplanéty, pretože nástroj systematicky obchádza oblohu, ale CHEOPS bude o niečo flexibilnejší. Isaak povedal, že to novému observatóriu pomôže pri hľadaní potenciálnych cieľov pre budúce misie, ako sú NASA Vesmírny teleskop Jamesa Webba .

'Môžeme hľadať planéty, ktoré stále majú a udržujú svoju atmosféru,' povedal Isaak pre guesswhozoo.com. 'Poskytneme teda najlepšie ciele [tým], že vykonáme túto charakteristiku v prvom kroku, a potom budeme môcť povedať:' OK, toto sú najlepšie ciele pre nadviazanie na vesmírny teleskop Jamesa Webba ' alebo väčšie pozemné teleskopy budúcnosti. “

A podľa jednej z najzaujímavejších funkcií, povedal Isaak, CHEOPS poskytne vedcom z celého sveta prístup k teleskopu za rovnakých príležitostí. Povedala, že 20% času pozorovania CHEOPS za rok bude prístupných „hosťujúcim pozorovateľom“ a že používanie ďalekohľadu bude určené výlučne na vedecké účely prostredníctvom každoročných výziev na predloženie návrhov. Prvé návrhy už boli prijaté.

Isaak uviedol, že CHEOPS bude stopovať jazdu na palube ruskej rakety Sojuz a mala by štartovať do konca roka.