TESS MENCARI PLANET YANG MENGORBIT DUA BINTANG

Send

Penyelidik yang bekerja dengan data dari NASA's TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) telah menemui sebuah planet yang mengorbit dua bintang. Pada mulanya, sistem ini dikenal pasti oleh saintis warganegara sebagai sepasang gerhana bintang binari tanpa planet. Tetapi seorang pelatih yang melihat lebih dekat pada data tersebut mendapati bahawa data tersebut salah dikenalpasti.

Nama pegawai magang adalah Wolf Cukier dan dia adalah pelatih musim panas di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, agensi yang menguruskan TESS. Para saintis warga Zooniverse dalam program Planet Hunters TESS menangkap variasi kecerahan bintang dalam data TESS dan memuat naiknya. Cukier meneliti muat naik tersebut dengan lebih dekat ketika dia menjumpai data dari TOI 1338, sistem bintang binari sekitar 1300 tahun cahaya di buruj Pictor.

"Saya mencari data untuk semua yang telah ditandakan oleh para sukarelawan sebagai binari gerhana, sistem di mana dua bintang berpusing di antara satu sama lain dan dari pandangan kami saling gerhana setiap orbit," kata Cukier. "Kira-kira tiga hari memasuki magang saya, saya melihat isyarat dari sistem yang disebut TOI 1338. Pada mulanya saya fikir ia adalah gerhana bintang, tetapi waktunya salah. Ternyata itu adalah planet. "

Planet lingkaran adalah planet yang mengorbit dua bintang, dan ini adalah yang pertama TESS. Terdapat lebih daripada 20 yang lain yang disahkan dan beberapa yang tidak disahkan atau ragu. Penemuan ini dibentangkan dalam perbincangan panel pada mesyuarat tahunan American Astronomical Society. Cukier dan penyelidik lain menyerahkan penemuan mereka dalam makalah ke jurnal ilmiah.

Planet ini dipanggil TOI 1338 b dan satu-satunya planet yang kita ketahui dalam sistem. Ini kira-kira 6.9 kali lebih besar daripada Bumi, yang meletakkannya di antara Neptunus dan Saturnus untuk perbandingan. Salah satu bintang yang mengorbitnya kira-kira 10% lebih besar daripada Matahari kita, sementara yang lain lebih sejuk dan lebih malap, dan hanya satu pertiga dari jisim Matahari. Oleh kerana TOI 1338 b berada di satah yang hampir sama dengan bintang-bintang, ia mengalami gerhana matahari setiap 15 hari.

TESS berfungsi dengan mengesan planet yang melintas di antara kita dan bintangnya. Setiap kali berlaku ia dipanggil transit. Kamera sensitifnya dapat mengesan titisan cahaya ini dari bintang. TESS berada dalam misi dua tahun untuk mengesan eksoplanet dengan mempelajari sektor langit yang sama selama 27 hari pada satu masa. Fokusnya adalah untuk mencari dunia seperti Bumi di sekitar bintang-bintang yang berdekatan, yang lebih mudah diikuti oleh pemerhatian dan teleskop lain.

Tetapi kebanyakan eksoplanet yang dikesan sejauh ini, oleh TESS dan pemburu planet lain, mengorbit satu bintang. Pusingan seperti TOI 1338 b lebih sukar untuk dikesan. Kedua-dua bintang dalam sistem ini juga mengorbit, menjadikannya sukar untuk melepaskan berbagai transit dan penurunan cahaya. Dalam kes ini, bintang yang lebih kecil melintas di depan yang lebih besar, membuat penurunan cahaya bintang yang serupa dengan transit planet ini.

"Ini adalah jenis isyarat yang benar-benar dihadapi algoritma."
Vaselin Kostov, Pengarang Utama, Institut SETI dan Pusat Penerbangan Angkasa Goddard

Transit TOI 1338 b berlaku secara tidak teratur, antara setiap 93 dan 95 hari, menjadikannya tidak berkala. Kedalaman dan jangka masa transit juga berubah-ubah, kerana pergerakan kedua-dua bintang. Mengatasi kesukaran adalah kenyataan bahawa TESS hanya dapat melihat transit planet di hadapan bintang yang lebih besar, bukan yang lebih kecil.

"Ini adalah jenis isyarat yang benar-benar diperjuangkan oleh algoritma," kata pengarang utama Veselin Kostov, seorang saintis penyelidikan di SETI Institute dan Goddard, yang telah mengerjakan kajian lain mengenai planet-planet sirkuminer. "Mata manusia sangat baik dalam mencari corak dalam data, terutama corak bukan berkala seperti yang kita lihat dalam transit dari sistem ini."

Cukier melihat data transit dan pada awalnya tidak pasti. Setiap transit harus diperiksa secara terpisah, karena transit planet dan transit bintang yang lebih kecil di depan yang lebih besar menghasilkan penurunan serupa pada cahaya bintang. Pada mulanya kelihatan seperti bintang yang lebih kecil menyebabkan penurunan, tetapi waktunya tidak sesuai dengan gerhana. Pasukan ini menggunakan pakej perisian yang disebut "Eleanor," yang dinamai sempena protagonis dalam "Kenalan" Carl Sagan untuk membantu mereka memahami apa yang mereka lihat.

"Sepanjang semua gambarnya, TESS memantau berjuta-juta bintang," kata pengarang bersama Adina Feinstein, seorang pelajar siswazah di University of Chicago. "Itulah sebabnya pasukan kami mencipta eleanor. Ini adalah cara yang mudah diakses untuk memuat turun, menganalisis dan memvisualisasikan data transit. Kami merancangnya dengan mempertimbangkan planet, tetapi anggota masyarakat lain menggunakannya untuk mengkaji bintang, asteroid dan bahkan galaksi. "

TESS bukan yang pertama mengkaji TOI 1338. Ia dikaji dari permukaan tanah dalam tinjauan halaju radial. Data arkib itu membantu pasukan mengenal pasti orbit TOI 1338 b. Menurut mereka, orbit planet ini akan stabil selama 10 juta tahun akan datang, walaupun dari perspektif kita, ia akan berhenti melintas di hadapan bintangnya pada bulan November 2023. Kemudian pada sekitar tahun 2031 kita akan melihat transit itu lagi, berkat sudut orbit.

Walaupun kami hanya mengenal pasti beberapa, peredaran darah mungkin agak biasa. Mereka sukar dijumpai, terutama yang kecil, walaupun peredaran darah lebih cenderung untuk transit daripada planet yang mengorbit satu bintang.

Planet lingkaran boleh mempunyai beberapa ciri aneh berbanding planet yang mengorbit satu bintang. Ciri orbit sistem ini boleh menjadi kompleks dan dinamik. Beberapa ahli astronomi memanggil mereka "ganas."

Satu saluran darah yang ditemui pada tahun 2014, Kepler 413-b, mempunyai kemiringan paksi yang dapat berubah sebanyak 30% dalam 11 tahun. Ia dekat dengan pinggir dalam zon yang boleh dihuni, dan musimnya boleh berubah-ubah. Ahli astronomi yang mengkaji planet ini memerhatikan tiga transit yang berlaku dalam jarak 66 hari. Kemudian tidak ada transit selama 800 hari, diikuti oleh lima lagi transit yang masing-masing dipisahkan oleh 66 hari. Kesenjangan dalam transit menyebabkan para saintis percaya bahawa terdapat lebih banyak peredaran di luar sana, kita tidak memerhatikan pada masa yang tepat untuk melihatnya transit.

Sistem bintang binari adalah perkara biasa, dan ahli astronomi menjangkakan TESS akan menemui beratus-ratus ribu lebih banyak sistem bintang binari yang gerhana selama dua tahun misi tersebut. Berdasarkan itu, kapal angkasa itu kemungkinan akan menemui lebih banyak planet sirkum. Sebagai rujukan, Kepler menemui 12 planet sirkuminer dalam 10 sistem bintang binari gerhana.