Tranzitni satelit za raziskovanje eksoplanetov (TESS), najnovejši vesoljski teleskop NASA, ki lovi eksoplanete, je bil v vesolje predstavljen v sredo, 18. aprila 2018. Kot že ime pove, bo ta teleskop uporabil metodo tranzita za zaznavanje planetov zemeljske mase (tj. Skalnih) ) obkrožajo oddaljene zvezde. Skupaj z drugimi teleskopi naslednje generacije, kot je James Webb vesoljski teleskop (JWST), bo TESS učinkovito pobral tam, kjer radi teleskopi Hubble in Kepler prekinil.
Toda koliko planetov naj bi TESS našel? To je bila tema nove študije raziskovalcev skupine, ki so poskušali oceniti, koliko planetov bo verjetno odkril TESS, pa tudi fizične lastnosti teh planetov in zvezd, ki jih obkrožijo. Skupaj ocenjujejo, da bo TESS med svojo dveletno osnovno misijo našel na tisoče planetov, ki krožijo po številnih zvezdah.
Študija z naslovom "Revidirani prinos eksoplaneta iz tranzitnega satelitskega anketnega satelita (TESS)" se je nedavno pojavila na spletu. Študijo je vodil Thomas Barclay, znanstveni sodelavec na NASA Goddard Center za vesoljske polete in Univerza v Marylandu, vključeval pa je Joshua Pepper (astrofizik z univerze Lehigh) in Elisa Quintana (znanstvena raziskovalka z inštituta SETI in NASA Ames Raziskovalno središče).
Kot je Thomas Barclay povedal Space Magazine po e-pošti:
„TESS nadgrajuje zapuščino Keplerja. Kepler je bil predvsem statistična misija in nas je naučil, da so planeti povsod. Vendar pa ni bil optimiziran za iskanje odličnih posameznih planetov za nadaljnje proučevanje. Zdaj ko vemo, da so planeti običajni, lahko sprožimo nekaj takega, kot je TESS, da bomo iskali planete, za katere bomo izvedli intenzivne študije uporabe zemeljskih in vesoljskih teleskopov. Planeti, ki jih bo našel TESS, bodo v povprečju 10-krat bližje in 100-krat svetlejši. "
Zaradi študije je skupina ustvarila tristopenjski model, ki je upošteval zvezde, ki jih bo TESS opazoval, število planetov, ki jih bo imel vsak, in verjetnost, da jih bo TESS opazil. Sem spadajo vrste planetov, ki bi krožili okoli pritlikavih zvezd, ki segajo od tipa A do tipa K (kot je naše Sonce) in zvezde M manjšega tipa (rdeči pritlikavec).
"Da bi ocenili, koliko planetov bo našel TESS, smo vzeli zvezde, ki jih bo opazoval TESS in simulirali populacijo planetov, ki krožijo okoli njih," je dejal Barclay. »Statistični podatki o populaciji eksoplanetov izhajajo iz raziskav, ki so uporabile podatke Keplerja. Nato smo s pomočjo modelov zmogljivosti TESS ocenili, koliko teh planetov bi odkril TESS. Od tod dobimo številke donosa. "
Prvi korak je bil preprost, zahvaljujoč razpoložljivosti seznama kandidatnih ciljev (CTL) - prednostnega seznama ciljnih zvezd, za katerega je delovna skupina za izbor ciljev TESS določila, da so najprimernejše zvezde za zaznavanje majhnih planetov. Nato so razvrstili 3,8 milijona zvezd, ki so vključene v najnovejšo različico glede na njihovo svetlost in polmer ter določili, katero od teh TESS verjetno opazite.
V drugem koraku je bilo dodeljevanje planetov vsaki zvezdi na podlagi Poissonove porazdelitve, statistične tehnike, kjer je vsaki zvezdi dodeljeno določeno število (v tem primeru 0 ali več). Vsakemu planetu je bilo nato dodeljeno šest fizičnih lastnosti, narisanih naključno, vključno z orbitalnim obdobjem, polmerom, ekscentričnostjo, kotom periastrona, naklonom do naše vidne črte in vmesnim časom prvega tranzita.
Nazadnje so poskušali oceniti, koliko teh planetov bi ustvarilo zaznaven tranzitni signal. Kot je navedeno, se bo TESS opiral na metodo tranzita, pri kateri se za določitev prisotnosti enega ali več krožečih planetov uporabijo občasni potopi s svetlostjo zvezde, pa tudi omejitve glede njihove velikosti in orbitalnih obdobij. V ta namen so upoštevali onesnaženost toka bližnjih zvezd, število tranzitov in trajanje tranzita.
Na koncu so z 90-odstotno zaupnostjo ugotovili, da bo TESS v svoji dveletni misiji verjetno odkril 4430–4660 novih eksoplanetov:
"Rezultat je, da napovedujemo, da bo TESS našel več kot 4000 planetov s stotimi manjšimi kot dvakrat večjimi od Zemlje. Primarni cilj TESS-a je najti planete, ki bodo dovolj svetle, da lahko zemeljski teleskop meri njihovo maso. Ocenjujemo, da bi lahko TESS z masnimi meritvami podvojil število planetov manjših od 4 zemeljskih polmerov. "
S 1. aprilom 2018 skupno 3.758 exoplanetov so bili potrjeni v 2.808 sistemih, pri čemer ima 627 sistemov več kot en planet. Z drugimi besedami, Barclay in njegova ekipa ocenjujejo, da bo misija TESS učinkovito podvojila število potrjenih eksoplanetov in potrojila število Zemlje in Super-Zemlje v času svoje glavne misije.
To se bo začelo po vrsti orbitalnih manevrov in inženirskih testov, ki naj bi trajali približno dva meseca. S tako razširjenim katalogom eksoplanetov lahko pričakujemo, da bo za študij na voljo še veliko kandidatov, podobnih Zemlji. In čeprav še vedno ne bomo mogli ugotoviti, ali ima kdo od njih življenje, bomo morda našli nekatere, ki kažejo znake preživetja ozračja in vode na površinah.
Lov na življenje onkraj Zemlje se bo nadaljeval še mnogo let! Medtem pa se prepričajte, da boste uživali v tem videoposnetku o misiji TESS, vljudno z NASA:
