Astronomët zbulojnë tre planetët e fundit që teleskopi Kepler vëzhgoi para se të errësohej

Më shumë se 5000 planetë janë konfirmuar se ekzistojnë përtej sistemit tonë diellor. Mbi gjysma u zbuluan nga Teleskopi Hapësinor Kepler i NASA-s, një observator elastik që e tejkaloi misionin e tij fillestar të planifikuar. Mbi nëntë vjet e gjysmë, anija kozmike ndoqi Tokën, duke skanuar qiejt për ulje periodike në dritën e yjeve që mund të sinjalizonin praninë e një planeti që kalonte përpara yllit të tij.

Në ditët e fundit të tij, teleskopi vazhdoi të regjistronte shkëlqimin e yjeve ndërsa po i mbaronte karburanti. Më 30 tetor 2018, rezervuarët e saj të karburantit u varfëruan, anija kozmike u tërhoq zyrtarisht.

Tani, astronomët në MIT dhe Universitetin e Wisconsin në Madison, me ndihmën e shkencëtarëve qytetarë, kanë zbuluar se cilët mund të jenë planetët e fundit që Kepleri shikoi përpara se të errësohej.

Ekipi kërkuan javën e fundit të teleskopit të të dhënave me cilësi të lartë dhe vuri re tre yje, në të njëjtën pjesë të qiellit, që dukeshin të zbehur për një kohë të shkurtër. Shkencëtarët përcaktuan se dy nga yjet strehojnë secili një planet, ndërsa i treti pret një “kandidat” planeti që ende nuk është verifikuar.

Dy planetët e vërtetuar janë K2-416 b, një planet që është rreth 2.6 herë më i madh se Toka dhe që rrotullohet rreth yllit të tij çdo 13 ditë, dhe K2-417 b, një planet pak më i madh që është pak më shumë se tre herë më i madh se Toka. dhe që rrethon yllin e saj çdo 6.5 ditë. Për nga madhësia dhe afërsia me yjet e tyre, të dy planetët konsiderohen si “mini-Neptune të nxehtë”. Ato janë të vendosura rreth 400 vjet dritë nga Toka.

Kandidati për planetin është EPIC 246251988 b – më i madhi nga tre botët me pothuajse katër herë madhësinë e Tokës. Ky kandidat i madhësisë së Neptunit rrotullohet rreth yllit të tij në rreth 10 ditë dhe është pak më larg, 1200 vjet dritë nga Toka.

“Ne kemi gjetur ato që janë ndoshta planetët e fundit të zbuluar ndonjëherë nga Kepleri, në të dhënat e marra ndërsa anija kozmike funksiononte fjalë për fjalë me tym,” thotë Andrew Vanderburg, asistent profesor i fizikës në Institutin Kavli për Astrofizikën dhe Kërkimet Hapësinore të MIT. “Vetë planetët nuk janë veçanërisht të pazakontë, por zbulimi i tyre atipik dhe rëndësia historike i bën ata interesantë”.

Ekipi ka publikuar zbulimin e tyre sot në revistën Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bashkautorët e Vanderburg janë autorja kryesore Elyse Incha, në Universitetin e Wisconsin në Madison, dhe astronomët amatorë Tom Jacobs dhe Daryll LaCourse, së bashku me shkencëtarët në NASA, Qendrën për Astrofizikën e Harvardit dhe Smithsonian, dhe Universitetin e Karolinës së Veriut në Chapel Hill.

Në vitin 2009, NASA lëshoi teleskopin Kepler në hapësirë, ku ndoqi orbitën e Tokës dhe monitoroi vazhdimisht miliona yje në një pjesë të qiellit verior. Gjatë katër viteve, teleskopi regjistroi shkëlqimin e mbi 150,000 yjeve, të cilat astronomët i përdorën për të zbuluar mijëra planetë të mundshëm përtej sistemit tonë diellor.

Kepler vazhdoi të vëzhgonte përtej misionit të tij fillestar tre-vjeçar e gjysmë, deri në maj 2013, kur dështoi e dyta nga katër rrotat e reagimit. Rrotat shërbyen si xhiroskopë të anijes, duke ndihmuar në mbajtjen e teleskopit të drejtuar në një pikë të caktuar në qiell. Vëzhgimet e Keplerit u vunë në pauzë ndërsa shkencëtarët kërkuan një zgjidhje.

Një vit më vonë, Kepler rifilloi si “K2”, një mision i ripunuar që përdori erën e diellit për të balancuar anijen kozmike të paqëndrueshme në një mënyrë që e mbajti teleskopin relativisht të qëndrueshëm për disa muaj në të njëjtën kohë – një periudhë e quajtur fushatë. K2 vazhdoi për katër vite të tjera, duke vëzhguar mbi gjysmë milioni yje të tjerë përpara se anija kozmike të mbaronte më në fund karburant gjatë fushatës së saj të 19-të. Të dhënat nga kjo fushatë e fundit përfshinin vetëm një javë vëzhgimesh me cilësi të lartë dhe 10 ditë të tjera matjesh më të zhurmshme pasi anija kozmike humbi me shpejtësi karburantin.

“Ne ishim kurioz të shihnim nëse mund të merrnim ndonjë gjë të dobishme nga ky grup i shkurtër i të dhënave,” thotë Vanderburg. “Ne u përpoqëm të shohim se çfarë informacioni të fundit mund të nxjerrim prej tij.”

Vanderburg dhe Incha i paraqitën sfidën Visual Survey Group, një ekip astronomësh amatorë dhe profesionistë që gjuajnë për ekzoplanetë në të dhënat satelitore. Ata kërkojnë me sy nëpër mijëra kthesa të regjistruara të dritës të çdo ylli, duke kërkuar ulje karakteristike të shkëlqimit që sinjalizojnë një “transit” ose kalimin e mundshëm të një planeti përpara yllit të tij.

Shkencëtarët qytetarë janë veçanërisht të përshtatshëm për të analizuar grupet e shkurtra të të dhënave, siç është fushata e fundit e K2.

“Ata mund të dallojnë tranzitet nga gjërat e tjera të çuditshme si një defekt në instrument,” thotë Vanderburg. “Kjo është e dobishme veçanërisht kur cilësia e të dhënave tuaja fillon të vuajë, siç ndodhi në pjesën e fundit të të dhënave të K2.”

Astronomët kaluan disa ditë në mënyrë efikase duke parë kthesat e dritës që Kepler regjistroi nga rreth 33,000 yje. Ekipi punoi me të dhëna me cilësi të lartë vetëm një javë nga teleskopi përpara se ai të fillonte të humbiste karburantin dhe fokusin. Edhe në këtë dritare të shkurtër të dhënash, ekipi ishte në gjendje të dallonte një tranzit të vetëm në tre yje të ndryshëm.

Incha dhe Vanderburg më pas shikuan vëzhgimet e fundit, me cilësi më të ulët të teleskopit, të bëra në 11 ditët e fundit të funksionimit të tij, për të parë nëse ata mund të dallonin ndonjë tranzit shtesë në të njëjtat tre yje – dëshmi se një planet po rrotullohej periodikisht yllin e tij.

Gjatë kësaj periudhe 11-ditore, ndërsa anija kozmike po humbte karburantin, shtytësit e saj u ndezën në mënyrë më të çrregullt, duke bërë që pamja e teleskopit të zhvendosej. Në analizën e tyre, ekipi u përqendrua në rajonin e kthesave të dritës së çdo ylli midis aktivitetit të shtytësit, për të parë nëse ata mund të dallonin ndonjë tranzit shtesë në këto momente më pak të zhurmshme të të dhënave.

Ky kërkim zbuloi një tranzit të dytë për K2-416 b dhe K2-417 b, duke vërtetuar se secili prej tyre pret një planet. Ekipi zbuloi gjithashtu një rënie të ngjashme në shkëlqim për K2-417 b në të dhënat e marra nga i njëjti yll nga Sateliti Transiting Ekzoplanet Survey i NASA-s (TESS), një mision që drejtohet dhe operohet nga MIT. Të dhënat nga TESS ndihmuan për të konfirmuar kandidatin e planetit rreth këtij ylli.

“Këta të dy janë pak a shumë, pa dyshim, planetë,” thotë Incha. “Ne gjithashtu ndoqëm vëzhgimet e bazuara në tokë për të përjashtuar të gjitha llojet e skenarëve të rremë pozitive për ta, duke përfshirë ndërhyrjen e yjeve të sfondit dhe binarët yjor të ngushtë.”

“Këta janë planetët e fundit të vëzhguar kronologjikisht nga Kepleri, por çdo pjesë e të dhënave të teleskopit është tepër e dobishme,” thotë Incha. “Ne duam të sigurohemi që asnjë nga këto të dhëna të mos shkojë dëm, sepse ka ende shumë zbulime për t’u bërë.”