science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Team maakt jacht op de planeet een groepsinspanning, vindt meer dan 100 kandidaten

Artistieke voorstelling van de waarschijnlijke planeet in een baan om een ​​ster genaamd GJ 411. Credit:Ricardo Ramirez.

Een internationaal team van astronomen heeft de grootste compilatie ooit gemaakt van waarnemingen die exoplaneten detecteren, gemaakt met behulp van een techniek die de radiale snelheidsmethode wordt genoemd. Ze lieten zien hoe deze waarnemingen kunnen worden gebruikt om op planeten te jagen door meer dan 100 potentiële exoplaneten te detecteren. waaronder één in een baan om de vierde ster die het dichtst bij ons eigen zonnestelsel staat, dat is ongeveer 8,1 lichtjaar verwijderd van de aarde. De krant is gepubliceerd in Het astronomische tijdschrift .

De radiale snelheidsmethode is een van de meest succesvolle technieken voor het vinden en bevestigen van planeten. Het maakt gebruik van het feit dat een planeet niet alleen wordt beïnvloed door de zwaartekracht van de ster die eromheen draait, de zwaartekracht van de planeet heeft ook invloed op de ster. Astronomen kunnen geavanceerde hulpmiddelen gebruiken om de kleine schommeling te detecteren die de planeet veroorzaakt als de zwaartekracht aan de ster trekt.

De virtuele berg gegevens die in dit artikel aan het publiek is vrijgegeven, is verzameld als onderdeel van een twee decennia durende zoektocht naar planeten met radiale snelheid dat gebruikmaakt van een spectrometer genaamd HIRES, gemonteerd op de 10 meter lange Keck-I telescoop van de W.M. Keck Observatory bovenop Mauna Kea in Hawaï. De compilatie bevat bijna 61, 000 individuele metingen gemaakt van meer dan 1, 600 sterren. Door de gegevens openbaar te maken, het team biedt ongekende toegang tot een van de beste zoektochten naar exoplaneten ter wereld.

"HIRES is niet specifiek geoptimaliseerd om dit soort speurwerk op exoplaneten uit te voeren, maar is een werkpaardinstrument van het veld gebleken", zei Steve Vogt van de University of California Santa Cruz, die het instrument heeft gebouwd. "Ik ben erg blij om bij te dragen aan de wetenschap die fundamenteel verandert hoe we onszelf in het universum zien."

Nu het onderzoek zijn derde decennium ingaat, de teamleden hebben besloten dat het tijd is om het huis schoon te maken. Met zoveel gegevens bij de hand en een beperkte hoeveelheid tijd, ze erkenden dat er meer exoplaneten zouden worden gevonden door hun catalogus te delen met de exoplanetengemeenschap.

Maar het team geeft niet alleen iedereen de sleutels van hun exoplaneetzoeker; ze doen er zelf ook een rondje mee. Mikko Tuomi van de Universiteit van Hertfordshire leidde een geavanceerde statistische analyse van de grote dataset om de periodieke signalen te ontrafelen die waarschijnlijk planeten zijn.

Artistieke voorstelling van de waarschijnlijke planeet in een baan om een ​​ster genaamd GJ 411. Credit:Ricardo Ramirez.

"We waren erg conservatief in dit artikel over wat telt als een kandidaat voor een exoplaneet en wat niet, " legde Tuomi uit, "en zelfs met onze strenge criteria, we hebben meer dan 100 nieuwe mogelijke planeetkandidaten gevonden."

Een van deze waarschijnlijke planeten bevindt zich rond een ster genaamd GJ 411, ook bekend als Lalande 21185. Het is de vierde ster die het dichtst bij onze eigen zon staat en is slechts ongeveer 40 procent van de massa van de zon. De planeet heeft een zeer korte omlooptijd van iets minder dan 10 dagen, dus het is geen tweeling van de aarde. Echter, de afgeleide [niet zeker over deze woordkeuze] planeet, GJ411b, zet een trend voort die is waargenomen in de totale populatie van gedetecteerde exoplaneten:de kleinste planeten worden gevonden rond de kleinste sterren.

"Een van onze belangrijkste doelen in dit document is het democratiseren van de zoektocht naar planeten, "Verklaart teamlid Greg Laughlin van Yale. "Iedereen kan de op onze website gepubliceerde snelheden downloaden en het open source Systemic-softwarepakket gebruiken en planeten uit de gegevens proberen te passen. Er komt een tutorial over het gebruik van Systemic."

Het team hoopt dat hun beslissing zal leiden tot een vlaag van nieuwe wetenschap, aangezien astronomen over de hele wereld de HIRES-gegevens combineren met hun eigen bestaande waarnemingen, of zet nieuwe observatiecampagnes op om mogelijke signalen op te volgen. De release van de catalogus maakt deel uit van een groeiende trend in de exoplaneetwetenschap om het publiek en de ontdekkingsruimte te verbreden, die gedeeltelijk is ontstaan ​​​​om de nasleep van de vervolgontdekkingen door NASA's Kepler- en K2-missies aan te pakken.

"Ik denk dat dit artikel een precedent schept voor hoe de gemeenschap kan samenwerken aan de detectie en follow-up van exoplaneten", zei teamlid Johanna Teske van Carnegie's Observatories en Department of Terrestrial Magnetism. "Met NASA's TESS-missie in het verschiet, die naar verwachting meer dan 1000 planeten in een heldere baan zal detecteren, nabije sterren, exoplaneetwetenschappers zullen binnenkort een hele nieuwe pool van planeten hebben om op te volgen."

"De beste manier om het veld vooruit te helpen en ons begrip van waaruit deze planeten zijn gemaakt, te vergroten, is door gebruik te maken van de mogelijkheden van een verscheidenheid aan precisie-instrumenten voor radiale snelheid, en ze in overleg inzetten, " voegde teamlid Jennifer Burt van MIT toe. "Maar daarvoor zullen enkele grote teams moeten breken met de traditie en serieuze samenwerkingsinspanningen gaan leiden."

En van Carnegie's Paul Butler, de hoofdauteur van het artikel en de man die hielp om het gebied van de exoplaneetwetenschap een vliegende start te geven:"Deze publicatie en deze publicatie vertegenwoordigen een groot deel van mijn levenswerk."