NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) heeft drie bevestigde exoplaneten gevonden, of werelden buiten ons zonnestelsel, in de eerste drie maanden van waarnemingen.

De gevoelige camera's van de missie legden ook 100 kortstondige veranderingen vast - de meeste waarschijnlijk stellaire uitbarstingen - in hetzelfde deel van de lucht. Ze omvatten zes supernova-explosies waarvan het oplichtende licht door TESS werd geregistreerd nog voordat de uitbarstingen werden ontdekt door telescopen op de grond.

De nieuwe ontdekkingen tonen aan dat TESS zijn doel bereikt om planeten rond nabije heldere sterren te ontdekken. Met behulp van telescopen op de grond, astronomen voeren nu vervolgwaarnemingen uit op meer dan 280 TESS-kandidaten voor exoplaneten.

De eerste bevestigde ontdekking is een wereld genaamd Pi Mensae c, ongeveer twee keer zo groot als de aarde. Elke zes dagen, de nieuwe planeet draait om de ster Pi Mensae, op ongeveer 60 lichtjaar afstand en met het blote oog zichtbaar in het zuidelijke sterrenbeeld Mensa. De heldere ster Pi Mensae lijkt qua massa en grootte op de zon.

"Het was al bekend dat deze ster een planeet herbergt, genaamd Pi Mensae b, die ongeveer 10 keer de massa van Jupiter is en een lange en zeer excentrieke baan volgt, " zei Chelsea Huang, een Juan Carlos Torres Fellow aan het Kavli Institute for Astrophysics and Space Research (MKI) van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge. "In tegenstelling tot, de nieuwe planeet, genaamd Pi Mensae c, heeft een cirkelvormige baan dicht bij de ster, en deze orbitale verschillen zullen de sleutel blijken te zijn om te begrijpen hoe dit ongebruikelijke systeem is ontstaan."

De volgende is LHS 3884b, een rotsachtige planeet van ongeveer 1,3 keer de grootte van de aarde op ongeveer 49 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Indus, waardoor het een van de dichtstbijzijnde transiterende exoplaneten is die we kennen. De ster is een koele dwergster van het type M, ongeveer een vijfde zo groot als onze zon. Elke 11 uur een baan voltooien, de planeet ligt zo dicht bij zijn ster dat een deel van het rotsachtige oppervlak aan de dagzijde poelen van gesmolten lava kan vormen.

De derde - en mogelijk vierde - planeten draaien om HD 21749, een K-type ster met een massa van ongeveer 80 procent van de zon en op 53 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Reticulum.

De bevestigde planeet, HD21749b, is ongeveer drie keer de grootte van de aarde en 23 keer zijn massa, draait om de 36 dagen, en heeft een oppervlaktetemperatuur van rond de 300 graden Fahrenheit (150 graden Celsius). "Deze planeet heeft een grotere dichtheid dan Neptunus, maar het is niet rotsachtig. Het kan een waterplaneet zijn of een ander soort substantiële atmosfeer hebben, " legde Diana Dragomir uit, een Hubble Fellow bij MKI en hoofdauteur van een paper waarin de vondst wordt beschreven. Het is de langste transiterende planeet binnen 100 lichtjaar van het zonnestelsel, en het heeft de koudste oppervlaktetemperatuur van een passerende exoplaneet rond een ster die helderder is dan de 10e magnitude, of ongeveer 25 keer zwakker dan de limiet van het menselijk zicht zonder hulp.

Wat nog spannender is, zijn de hints dat het systeem een ​​tweede kandidaat-planeet bevat ter grootte van de aarde die elke acht dagen om de ster draait. Indien bevestigd, het zou de kleinste TESS-planeet tot nu toe kunnen zijn.

De vier camera's van TESS, ontworpen en gebouwd door MKI en MIT's Lincoln Laboratory in Lexington, Massachusetts, bijna een maand besteden aan het monitoren van elke observerende sector, een enkele strook van de lucht van 24 bij 96 graden. Het primaire doel is om te zoeken naar transits van exoplaneten, die optreden wanneer een planeet voor zijn moederster passeert, gezien vanuit het perspectief van TESS. Dit veroorzaakt een regelmatige dip in de gemeten helderheid van de ster die de aanwezigheid van een planeet aangeeft.

In zijn eerste tweejarige missie, TESS zal bijna de hele lucht observeren, het verstrekken van een rijke catalogus van werelden rond nabije sterren. Hun nabijheid tot de aarde zal een gedetailleerde karakterisering van de planeten mogelijk maken door middel van follow-upobservaties van ruimte- en grondtelescopen.

Maar in zijn blik van een maand in elke sector, TESS registreert veel aanvullende verschijnselen, inclusief kometen, asteroïden, flare sterren, verduisterende binaire bestanden, witte dwergsterren en supernova's, resulterend in een astronomische schatkamer.

Alleen al in de eerste TESS-sector waargenomen tussen 25 juli en 22 augustus, 2018, de missie ving tientallen kortstondige, of van voorbijgaande aard, evenementen, inclusief afbeeldingen van zes supernova's in verre sterrenstelsels die later werden gezien door telescopen op de grond.

"Enkele van de meest interessante wetenschap vindt plaats in de begindagen van een supernova, die vóór TESS erg moeilijk te observeren was, " zei Michael Fausnaugh, een TESS-onderzoeker bij MKI. "NASA's Kepler-ruimtetelescoop ving vijf van deze gebeurtenissen op terwijl ze helderder werden tijdens de eerste vier jaar van operaties. TESS vond er evenveel in de eerste maand."

Deze vroege waarnemingen vormen de sleutel tot het begrijpen van een klasse supernova's die als een belangrijke maatstaf dienen voor kosmologische studies. Type Ia-supernova's vormen zich via twee kanalen. Een daarvan betreft de samensmelting van twee in een baan om de aarde draaiende witte dwergen, compacte overblijfselen van sterren zoals de zon. De andere komt voor in systemen waar een witte dwerg gas onttrekt aan een normale ster, geleidelijk aan massa winnen totdat het onstabiel wordt en explodeert. Astronomen weten niet welk scenario vaker voorkomt, maar TESS kon wijzigingen in het vroege licht van de explosie detecteren, veroorzaakt door de aanwezigheid van een stellaire metgezel.

Alle wetenschappelijke gegevens van de eerste twee TESS-observatiesectoren zijn onlangs vrijgegeven aan de wetenschappelijke gemeenschap via het Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) van het Space Telescope Science Institute in Baltimore.

In de eerste paar dagen werden meer dan een miljoen TESS-afbeeldingen gedownload van MAST, " zei Thomas Barclay, een TESS-onderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en de Universiteit van Maryland, Baltimore County. "De reactie van de astronomische gemeenschap op de vroege publicatie van gegevens liet ons zien dat de wereld klaar is om in te springen en toe te voegen aan de wetenschappelijke rijkdom van de missie.

George Rikker, hoofdonderzoeker van de missie bij MKI, zei dat de camera's en het ruimtevaartuig van TESS uitstekend presteerden. "We zijn pas halverwege het eerste jaar van TESS, en de data-sluizen beginnen net open te gaan, ', zei hij. 'Als de volledige reeks waarnemingen van meer dan 300 miljoen sterren en sterrenstelsels, verzameld in de tweejarige prime-missie, door astronomen over de hele wereld wordt onderzocht, TESS heeft er misschien wel 10 ontdekt, 000 planeten, naast honderden supernova's en andere explosieve stellaire en extragalactische transiënten."