Berapa banyak eksoplanet yang ada? Tidak lama dahulu, kami tidak tahu sama ada ada. Kemudian kami mengesan beberapa pulsar. Kemudian kapal angkasa Kepler dilancarkan dan ia menemui beberapa ribu lagi. Kini TESS NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite) beroperasi, dan kajian baru meramalkan penemuannya.
Penemuan Kepler memberi kami idea yang lebih baik mengenai jenis dan bilangan planet di sistem suria yang lain. Tetapi Kepler mempunyai batasan dan bias pensampelannya sendiri kerana kaedah pengukurannya. Kepler juga hanya memfokuskan pada satu kawasan kecil langit, merangkumi sekitar 0,25% langit. Ada kemungkinan, tetapi tidak semestinya, bahagian kecil langit yang difokuskan oleh Kepler tidak mewakili sampel yang lebih besar.
TESS jauh berbeza daripada Kepler, terutama di kawasan langit yang diliputinya. Ia akan melakukan tinjauan seluruh langit, bukan tinjauan yang difokuskan pada sebagian kecil langit. Pemburu planet baru NASA juga akan memberi tumpuan kepada bintang-bintang yang paling terang. Ini kerana objektif sains utamanya adalah mencari planet yang lebih besar daripada Neptunus yang mengorbit bintang-bintang terang. Bintang perlu terang supaya pemerhatian spektroskopi susulan dapat menentukan jisim planet dan komposisi atmosfera.
Walaupun kita tidak mempunyai konsensus mengenai seberapa besar eksoplanet dari segi ukuran dan tempoh orbitnya, Kepler menunjukkan kepada kita bahawa eksoplanet adalah perkara biasa. Kebanyakan bintang memilikinya. Tetapi banyak eksoplanet yang ditemui Kepler sangat jauh, dari ratusan hingga ribuan parsec. Oleh itu, pemerhatian susulan terperinci sukar untuk dilakukan. Oleh kerana Tess berfokus pada bintang yang lebih dekat dan lebih terang ke Bumi, membuat pemerhatian susulan dengan ruang lingkup lain lebih mudah, hasilnya harus lebih representatif dan lebih tepat dalam menentukan populasi eksoplanet.
Satu kajian baru dari Thomas Barclay dari NASA dan University of Maryland, Joshua Pepper di Lehigh University, dan Elisa Quintana dari NASA, telah meramalkan hasil TESS. Makalah mereka diterbitkan dalam The Astrophysical Journal. Ketiga-tiga penyelidik menggunakan apa yang kita ketahui mengenai populasi bintang dan apa yang kita ketahui mengenai populasi eksoplanet, digabungkan dengan mod pemerhatian TESS, untuk membuat anggaran mereka.
Terdapat tiga faktor dalam simulasi mereka:
- Simulasi populasi bintang yang akan diperhatikan oleh TESS.
- Contoh planet yang mengorbit bintang-bintang tersebut.
- Ramalan berapa banyak planet yang akan dikesan oleh TESS.
Anggaran mereka disebut "simulasi hasil" dan ini bukan yang pertama dibuat oleh ahli astronomi. Tetapi sebelum kita mendapatkan nombor, satu soalan: Mengapa kita perlu mengetahui terlebih dahulu apa yang akan dijumpai oleh TESS?
Jawapannya adalah untuk mengetahui awal bagaimana program pemerhatian susulan. Ahli astronomi suka merancang lebih awal, kerana memerhatikan sumber daya sangat sayang. Mereka tidak mahu menunggu sehingga semua hasil dari TESS masuk sebelum mereka memikirkan langkah seterusnya. Atau mungkin mereka teruja seperti kanak-kanak dalam cerita gula-gula. Sebilangan kecil, mungkin.
Barclay, Pepper, dan Quintana menjalankan simulasi mereka 300 kali untuk menghasilkan hasil yang diramalkan. Terdapat banyak perincian dalam hasilnya yang berkaitan dengan jenis bintang yang mengorbit planet, mod pemerhatian yang berbeza yang digunakan untuk mengesan planet mana, dan bagaimana semuanya berkaitan dengan pemerhatian susulan. Tetapi dalam bentuk yang lebih ringkas, inilah yang difikirkan oleh ketiga penyelidik yang akan dijumpai oleh TESS semasa misi dua tahun yang dirancang:
- 14,000 jumlah eksoplanet
- 2100 daripadanya akan lebih kecil daripada 4 radius Bumi (4R), 280 daripadanya lebih kecil daripada 2R
- 70 planet yang dapat dihuni mengorbit bintang kerdil merah, 9 daripadanya lebih kecil daripada 2R
- 10 Dunia seperti Bumi kurang dari 2R yang boleh berada di zon bintang yang boleh dihuni seperti Matahari kita
Itu adalah tarikan yang cukup menarik. 14.000 eksoplanet, di antaranya 10 boleh menjadi dunia seperti Bumi di zon bintang yang boleh dihuni seperti Matahari. Ini tidak bermaksud itulah yang akan dijumpai oleh TESS, tetapi ia harus menjadi pendekatan yang baik, dan menarik. Terutama kerana, tidak seperti Kepler, exoplanet TESS adalah sasaran utama untuk pemerhatian dan pencirian lebih lanjut.
Ini bukan simulasi hasil pertama untuk TESS. Tetapi yang ini dilakukan dengan populasi bintang yang nyata dan bukan simulasi, jadi semestinya lebih tepat. Satu lagi simulasi hasil dari 2015 boleh dilihat di sini, dan satu lagi dari tahun 2017 di sini.
Hasil simulasi menunjukkan kepada kita bahawa kita mungkin menjumpai planet seperti Bumi di zon yang boleh dihuni. Sebilangan besar dari mereka akan mengorbit kerdil merah, tetapi sebilangan kecil harus berada di sekitar bintang seperti Matahari. Inilah yang ingin diketahui oleh semua orang.
Tetapi mungkin yang lebih penting, simulasi ini menunjukkan kepada kita bahawa TESS akan memenuhi tujuan misinya: untuk mengesan banyak planet yang lebih kecil daripada Neptunus yang dapat diperiksa dalam kajian lanjutan untuk menentukan jisim dan susunan atmosfera mereka.
Dalam kedua kes tersebut, TESS berada di landasan tepat untuk memberikan beberapa keputusan yang kukuh.
- Kertas Penyelidikan: Hasil Exoplanet yang Disemak dari Satelit Survey Exoplanet Transiting (TESS)
- Kertas Penyelidikan: SATELIT SURVEI TRANSITING EXOPLANET: SIMULASI PENTAKSIRAN PLANET DAN POSITIF Palsu ASTROPISIKAL
- Kertas Penyelidikan: Simulasi Pengesanan Planet untuk Beberapa Kemungkinan Diperluas TESS
- Pusat Sokongan Sains NASA TESS
- Tinjauan Misi Kepler NASA
- Entri Wikipedia: TESS
