Mimo że ludzie astronomii lubią reklamować liczbę egzoplanet znalezionych przez statek kosmiczny Kepler, te planety nie są w rzeczywistości potwierdzone. Potwierdzenie ich istnienia może zająć dużo czasu.
Nauka jest oczywiście bardzo rygorystyczna, a przynajmniej powinna. Nie możemy mieć fałszywych trafień niszczących nasze dane. Dlatego do tej pory potwierdzenie pierwszego kandydata na egzoplanetę znalezionego przez Keplera, znanego jako Kepler 1658 b.
Kepler 1658 b został po raz pierwszy odkryty przez naziemne teleskopy, zanim Kepler został jeszcze uruchomiony. W tym czasie nazywał się KOI 4.10, gdzie KOI oznacza Kepler Object of Interest. Misja Keplera została już zaplanowana, więc wiedzieli, że ten kandydat na egzoplanetę znajduje się w polu widzenia Keplera. A astronomowie wiedzieli, że będzie to cel.
Kiedy wystrzelono statek kosmiczny Kepler, astronomowie początkowo sądzili, że 1658 b był fałszywie dodatni, co oznacza, że przy dostępnych danych nie mogli stwierdzić, że to rzeczywiście planeta. Stało się tak, ponieważ pierwsze szacunki gwiazdy macierzystej były dalekie. Bardzo nie docenili masy gwiazdy i planety. Oszacowania masy planety i gwiazdy nie były w stanie wyjaśnić wpływu na samą gwiazdę. (Masywne planety szturchają grawitacyjnie swoje gwiazdy macierzyste i można to zmierzyć.)
Tak więc Kepler 1658 b został postawiony na półce, aby zwlekać jako fałszywy pozytyw. Ostatecznie nowe oprogramowanie zaczęło działać na danych Keplera, a 1658 b zostało ponownie umieszczone w kategorii kandydatów na egzoplanetę, w oczekiwaniu na potwierdzenie.
Teraz, w nowym badaniu prowadzonym przez absolwenta Uniwersytetu Hawajskiego, Ashleya Chontosa, 1658 b został potwierdzony jako egzoplaneta. Ale to wymagało trochę pracy.
Po pierwsze, Chontos wrócił do danych Keplera, szukając celów do ponownej analizy w 2017 r. W nowej analizie wykorzystano gwiezdne fale dźwiękowe, które są hałasem sejsmicznym wytwarzanym przez gwiazdę podczas jej fuzji. Badanie tych fal nazywa się asterosejsmologią.
Podstawy asterosejsmologii nie są trudne do zrozumienia. Większe gwiazdy wydają najniższe, najgłębsze dźwięki, podczas gdy mniejsze gwiazdy wydają wysokie dźwięki. To trochę jak współczesne głośniki stereo: subwoofery są duże i robią nuty basowe, a głośniki wysokotonowe są małe i robią wysokie dźwięki.
Kiedy Chontos przeanalizował gwiazdę macierzystą 1658 b, okazało się, że jest większa niż się wydaje.
„Nasza nowa analiza, która używa gwiazdowych fal dźwiękowych zaobserwowanych w danych Keplera do scharakteryzowania gwiazdy, wykazała, że gwiazda jest w rzeczywistości trzy razy większa niż wcześniej sądzono. To z kolei oznacza, że planeta jest trzy razy większa, co pokazuje, że Kepler-1658b jest tak naprawdę gorącym Jowiszem ”- powiedział Chontos.
Ale to nie koniec. Ta nowa analiza sugeruje, że była to rzeczywista planeta, a nie tylko fałszywy pozytyw. Ale wciąż trzeba to potwierdzić, a to wymagało więcej danych.
„Zaalarmowaliśmy Dave'a Lathama (starszego astronoma z Smithsonian Astrophysical Observatory i współautora na papierze), a jego zespół zebrał niezbędne dane spektroskopowe, aby jednoznacznie wykazać, że Kepler-1658b jest planetą” - powiedział Dan Huber, współautor i astronom na Uniwersytecie Hawajskim. „Jako jeden z pionierów nauki egzoplanetowej i kluczowa postać misji Kepler, szczególnie dobrze było, aby Dave był częścią tego potwierdzenia”.
Nowy artykuł nazywa się „Ciekawy przypadek KOI 4: Potwierdzenie pierwszego wykrycia egzoplanety Keplera”.
Oto kilka faktów na temat egzoplanety Kepler 1658 b i jej gwiazdy macierzystej Kepler 1658:
- Kepler 1658 jest potężnym pod-gigantem, który przechodzi obecnie szybką fazę ewolucji gwiazd. Wiemy tylko o dziewięciu innych, którzy to lubią.
- Kepler 1658 jest o 50% masywniejszy i trzykrotnie większy niż Słońce.
- Kepler 1658 b jest gorącym Jowiszem, a przy odległości orbity wynoszącej zaledwie 0,05 jednostki astronomicznej jest jedną z najbliższych znanych planet tego typu.
Kepler 1658 jest jak przyszłościowa, rozwinięta wersja naszego Słońca. Astronomowie jeszcze nie wiedzą dlaczego, ale takie gwiazdy rzadko mają na orbitach planety. Tak więc system 1658 jest jak skrajny przypadek. Jednak jego ekstremalna natura umożliwia astronomom nałożenie ograniczeń na złożone interakcje fizyczne, które powodują, że planety spiralnie przechodzą w gwiazdę macierzystą. Ten system mówi nam, że ta spiralna akcja dzieje się o wiele wolniej niż myślano, więc nie może tak naprawdę wyjaśnić braku planet wokół tych gwiazd.
„Kepler-1658 jest doskonałym przykładem tego, dlaczego lepsze zrozumienie gwiazd-gospodarzy egzoplanet jest tak ważne”, powiedział Chontos. „Mówi nam również, że w danych Keplera pozostało wiele skarbów”.
Źródła:
- Artykuł badawczy: Ciekawy przypadek KOI 4: Potwierdzenie pierwszego wykrycia egzoplanety Keplera
- Artykuł badawczy: TrES-2: Pierwsza planeta tranzytowa w polu Keplera
- Informacja prasowa: Pierwszy kandydat na egzoplanetę Kepler Space Telescope potwierdzony dziesięć lat po premierze
- Informacja prasowa: Discovery Alert! Potwierdzony kandydat na pierwszą planetę Keplera, 10 lat później
- Informacja prasowa: Symfonia gwiazd: nauka o gwiezdnych falach dźwiękowych
