Астрономы открыли планеты в последние дни наблюдений НАСА «Кеплер»

Apr 18, 2023

Команда астрофизиков и гражданских ученых определила, возможно, одни из последних планет, которые космический телескоп НАСА «Кеплер» наблюдал во время своей почти десятилетней миссии.

Трио экзопланет — миров за пределами нашей Солнечной системы — все по размеру находятся между Землей и Нептуном и вращаются вокруг своих звезд близко.

«Это довольно средние планеты в великой схеме наблюдений Кеплера», — сказала Элиз Инча, старший преподаватель Университета Висконсин-Мэдисон. «Но они интересны, потому что Кеплер наблюдал их в течение последних нескольких дней своей работы. Это демонстрирует, насколько хорош Кеплер был в охоте за планетами, даже в конце своей жизни».

Статья о планетарном триопод руководством Инчи была опубликована в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества».

«Кеплер» был запущен в марте 2009 года. Первоначальной целью миссии было постоянное наблюдение за участком неба в северных созвездиях Лебедя и Лиры. Этот длительный период наблюдений позволил спутнику отслеживать изменения яркости звезд, вызванные пересечением планет перед своими звездами, события, называемые транзитами.

За четыре года телескоп наблюдал более 150 000 звезд и идентифицировал тысячи потенциальных экзопланет. Это была первая миссия НАСА, обнаружившая мир размером с Землю, вращающийся в пределах обитаемой зоны своей звезды — диапазона расстояний, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты.

В 2014 году у космического корабля возникли механические проблемы, из-за которых наблюдения временно прекратились. Команда «Кеплера» разработала исправление, которое позволило ему возобновить работу, меняя поле зрения примерно каждые три месяца — период, называемый кампанией. Эта обновленная миссия под названием К2 продлилась еще четыре года и обследовала более 500 000 звезд.

Когда Кеплер вышел на пенсию в октябре 2018 года, он помог открыть более 2600 подтвержденных экзопланет и многих других кандидатов.

Последняя кампания К2, номер 19, продлилась всего месяц. Поскольку у космического корабля начало заканчиваться топливо для управления ориентацией, он не мог сохранять свою позицию достаточно долго, чтобы собирать полезные наблюдения. В конце концов, у астрономов было всего около семи дней качественных данных Кампании 19.

Инча и ее команда работали с группой Visual Survey Group, объединяющей гражданских ученых и профессиональных астрономов, над сканированием этого набора данных на предмет поиска экзопланет. Гражданские ученые искали сигналы транзитных миров по всем кривым блеска Кампании 19, которые фиксируют, как наблюдаемые звезды становятся ярче или тускнеют.

«Люди, проводящие визуальные исследования — просматривая данные на глаз — могут обнаружить новые закономерности в кривых блеска и найти отдельные объекты, которые трудно обнаружить автоматическим поиском. И даже мы не можем уловить их все», — сказал Том Джейкобс, исследователь бывший офицер ВМС США и член группы визуального наблюдения. «Я трижды визуально исследовал все наблюдения К2, и еще есть открытия, которые ждут своего открытия».

Джейкобс и другие обнаружили в наборе высококачественных данных по одному транзиту для каждого из трех кандидатов на планеты, каждый из которых вращается вокруг своей звезды.

После своего первоначального открытия Инча и ее команда также вернулись и просмотрели данные более низкого качества из остальной части Кампании 19 и обнаружили по одному дополнительному транзиту от каждой из двух из трех звезд, отмеченных при визуальном поиске.

«Вторые транзиты этих двух планет-кандидатов помогли нам подтвердить их открытие», — сказал Эндрю Вандербург, доцент кафедры физики Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже. «Раньше никто не находил планеты в этом наборе данных, но наше сотрудничество смогло найти три. И мы действительно боремся с последними несколькими днями, последними минутами наблюдений, собранных Кеплером».

Используя информацию о транзите, Инча и ее команда рассчитали потенциальные размеры миров и орбитальные периоды. Самая маленькая планета, K2-416 b, примерно в 2,6 раза больше Земли и вращается вокруг своего красного карлика примерно каждые 13 дней. K2-417 b, размер которого чуть более чем в три раза больше Земли, также вращается вокруг красного карлика, но совершает оборот по орбите каждые 6,5 дней. Последняя, ​​неподтвержденная планета, EPIC 246251988 b, почти в четыре раза больше Земли и вращается вокруг своей звезды, подобной Солнцу, примерно за 10 дней. (Первые две планеты получили свое название от эпохи миссии К2, последняя — от Входного каталога плоскостей эклиптики (EPIC) звезд в полях К2.)