Co ma super-Ziemia i dwie planety podobne do Neptuna? Ten kuszący deser należy do najnowszego odkrycia Keplera krążącego wokół Keplera 18. Bill Cochran i zespół badaczy odkryli rezonans, którego szukali… a ta bardzo podobna do Słońca gwiazda może mieć wokół siebie jeszcze więcej planet.
Kepler 18 jest głównym kandydatem do układu słonecznego. Gwiazda macierzysta ma około 97% masy Słońca i tylko około 10% masy fizycznej. Na razie metoda tranzytowa wykryła trzech kandydatów na planetę o nazwach b, cid, którzy krążą wokół strefy mniejszej niż Merkurego. „Super Ziemia” jest około dwa razy większa od nas, a jej rok trwa zaledwie trzy i pół dnia. Przy około sześciokrotnie i siedem razy większym od nas rozmiarze, gazowe planety cid mają mniej więcej okresy orbitalne odpowiednio siedem, pół i piętnaście dni.
Podczas gdy dwie większe planety mają podobne tranzyty, ich czasy „nie pozostają dokładnie w tym okresie orbitalnym”, mówi Cochran. „Jeden jest nieco wcześniej, gdy drugi jest nieco spóźniony, [wtedy] oba są na czas w tym samym czasie, a następnie odwrotnie.”
Naukowo rzecz biorąc, c i d krążą w rezonansie 2: 1. „Oznacza to, że komunikują się ze sobą” - wyjaśnia Cochran. „Kiedy są blisko siebie… wymieniają się energią, pociągają i szarpią się nawzajem”.
Korzystając z metody tranzytu, misja Keplera może obserwować okresowe zmiany jasności, które sygnalizują krążące ciała. Wyobraź sobie jasną latarkę, która porusza się równomiernie za płotem w ciemności, a dostaniesz zdjęcie. Gdyby każda deska miała nieco inny rozmiar, czasy, w których latarka byłaby widoczna, byłyby różne. Rezonans zachodzi - bardzo prosto - gdy jest taki wzór, jak dwie szerokie deski, a następnie mała. Ale przed naszą latarką może przejść coś więcej niż tylko deski. Może istnieć gwiazda pola widzenia z dwójkowym towarzyszem… i właśnie takie zmienne sprawiają, że potwierdzenie ustaleń Keplera jest kluczowe.
W procesie zwanym „sprawdzaniem poprawności” Cochran i jego zespół wykorzystali 5-metrowy teleskop Hale'a Palomar (200 cali) i jego adaptacyjną optykę, aby ponownie przyjrzeć się Keplerowi 18 i jego systemowi. „Sukcesywnie przechodziliśmy przez każdy możliwy typ obiektu, który mógłby tam być”, mówi Cochran. „Istnieją ograniczenia dotyczące rodzaju obiektów, które mogą znajdować się w różnych odległościach od gwiazdy.” Wyniki były negatywne. Planetarne trio przetrwało kolejny etap identyfikacji.
„Istnieje niewielka możliwość, że [planeta b] jest spowodowana obiektem w tle, ale jesteśmy bardzo pewni, że to prawdopodobnie planeta”, mówi Cochran. Biorąc pod uwagę siedmiokrotny współczynnik prawdopodobieństwa, że odkrycia Keplera oznaczają sygnaturę planetarną, są duże szanse, że to trio znajdzie się w rejestrze jako sprawdzony system - być może jeszcze więcej nie zostanie odkrytych.
„Staramy się przygotować społeczność astronomiczną i społeczeństwo do koncepcji walidacji” - mówi. „Celem Keplera jest znalezienie planety wielkości Ziemi w strefie zamieszkałej z orbitą roczną. Udowodnienie, że taki obiekt jest naprawdę planetą, jest bardzo trudne. Kiedy znajdziemy coś, co wygląda na Ziemię nadającą się do zamieszkania, będziemy musieli zastosować proces weryfikacji, a nie proces potwierdzenia. Będziemy musieli przedstawić argumenty statystyczne ”.
Oryginalna historia Źródło: McDonald Observatory News Release.
