's Nachts, De zevenjarige Miguel praat graag met zijn vader Cesar Rubio over planeten en sterren. “Ik probeer dat te koesteren, " zegt Rubio, een machinist in Pomona, Californië, die onderdelen maakt voor mijnbouw- en stroomopwekkingsapparatuur.

Nutsvoorzieningen, de vader van de jongen kan beweren dat hij hielp bij het ontdekken van planeten, te. Hij is een van de duizenden vrijwilligers die deelnemen aan Planet Hunters TESS, een door NASA gefinancierd burgerwetenschappelijk project dat zoekt naar bewijs van planeten buiten ons zonnestelsel, of exoplaneten. Citizen science is een manier voor burgers om samen te werken met wetenschappers. Meer dan 29, 000 mensen wereldwijd hebben zich aangesloten bij de Planet Hunters TESS-inspanning om wetenschappers te helpen bij het vinden van exoplaneten.

Planet Hunters TESS heeft nu de ontdekking van twee exoplaneten aangekondigd in een studie die online is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , Rubio en meer dan een dozijn andere burgerwetenschappers opsommen als co-auteurs.

Deze exotische werelden draaien om een ​​ster genaamd HD 152843, op ongeveer 352 lichtjaar afstand. Deze ster heeft ongeveer dezelfde massa als de zon, maar bijna 1,5 keer groter en iets helderder.

Planeet b, ongeveer zo groot als Neptunus, is ongeveer 3,4 keer groter dan de aarde, en voltooit een baan rond zijn ster in ongeveer 12 dagen. Planeet c, de buitenste planeet, is ongeveer 5,8 keer groter dan de aarde, waardoor het een "sub-Saturnus, " en zijn omlooptijd is ergens tussen 19 en 35 dagen. In ons eigen zonnestelsel, beide planeten zouden ruim binnen de baan van Mercurius liggen, dat is ongeveer 88 dagen.

"Als je ze samen bestudeert, beide tegelijk, is echt interessant om theorieën te beperken over hoe planeten zich in de loop van de tijd vormen en evolueren, " zei Nora Eisner, een doctoraatsstudent in astrofysica aan de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk en hoofdauteur van de studie.

TESS staat voor Transiting Exoplanet Survey Satellite, een NASA-ruimtevaartuig dat in april 2018 werd gelanceerd. Het TESS-team heeft gegevens van het observatorium gebruikt om meer dan 100 exoplaneten te identificeren en meer dan 2, 600 kandidaten die op bevestiging wachten.

Planeetjagers TESS, beheerd via de Zooniverse-website, begon in december 2018, kort nadat de eerste TESS-gegevens openbaar beschikbaar kwamen. Vrijwilligers kijken naar grafieken die de helderheid van verschillende sterren in de loop van de tijd laten zien. Ze merken op welke van die grafieken een korte daling in de helderheid van de ster laten zien en vervolgens een opwaartse zwaai naar het oorspronkelijke niveau. Dit kan gebeuren wanneer een planeet het gezicht van zijn ster kruist, een klein beetje licht tegenhouden - een gebeurtenis die 'transit' wordt genoemd.

Het Planet Hunters-project deelt elke helderheidsgrafiek, een "lichtkromme" genoemd, " met 15 vrijwilligers. Op de achtergrond van de website, een algoritme verzamelt alle inzendingen van de vrijwilligers en selecteert lichtcurven die door meerdere vrijwilligers zijn gemarkeerd. Eisner en collega's kijken vervolgens naar de hoogst gerangschikte lichtcurven en bepalen welke goed zouden zijn voor wetenschappelijke follow-up.

Zelfs in een tijdperk van geavanceerde computertechnieken zoals machine learning, het is een grote hulp voor onderzoekers om een ​​grote groep vrijwilligers door telescoopgegevens te laten kijken. Omdat onderzoekers computers niet perfect kunnen trainen om de handtekeningen van potentiële planeten te identificeren, het menselijk oog is nog steeds waardevol. "Daarom worden veel exoplaneetkandidaten gemist, en waarom burgerwetenschap geweldig is, ' zei Eisner.

In het geval van HD 152843, burgerwetenschappers keken naar een plot dat de helderheid ervan liet zien tijdens een maand TESS-waarnemingen. De lichtcurve vertoonde drie duidelijke dips, wat betekent dat er minstens één planeet om de ster zou kunnen draaien. Alle 15 burgerwetenschappers die naar deze lichtcurve keken, markeerden minstens twee transits, en sommigen markeerden de lichtcurve op het Planet Hunters TESS online discussieforum.

Vervolgens, wetenschappers namen een kijkje. Door de gegevens te vergelijken met hun modellen, ze schatten dat twee transits van de binnenplaneet kwamen en de andere van een tweede, buitenste planeet.

Om er zeker van te zijn dat de transitsignalen van planeten kwamen en niet van een andere bron, zoals sterren die elkaar verduisteren, passerende asteroïden, of de bewegingen van TESS zelf, wetenschappers moesten met een andere methode naar de ster kijken. Ze gebruikten een instrument genaamd HARPS-N (de High Accuracy Radial velocity Planet Searcher voor het noordelijk halfrond) bij de Telescopio Nazionale Galileo in La Palma, Spanje, evenals EXPRES (de Extreme Precision Spectrometer), een instrument bij Lowell Observatory in Flagstaff, Arizona. Zowel HARPS als EXPRES zoeken naar de aanwezigheid van planeten door te onderzoeken of het sterlicht "wiebelt" als gevolg van planeten die om hun ster draaien. Deze techniek, de radiale snelheidsmethode genoemd, stelt wetenschappers in staat om de massa van een verre planeet te schatten, te.

Hoewel wetenschappers geen signaal konden krijgen dat duidelijk genoeg was om de massa's van de planeten te lokaliseren, ze hebben genoeg radiale snelheidsgegevens om massaschattingen te maken - ongeveer 12 keer de massa van de aarde voor planeet b en ongeveer 28 keer de massa van de aarde voor planeet c. Hun metingen bevestigen die signalen die wijzen op de aanwezigheid van planeten; meer gegevens zijn nodig voor de bevestiging van hun massa's. Wetenschappers blijven het planetenstelsel observeren met HARPS-N en hopen binnenkort meer informatie over de planeten te hebben.

Onderzoekers hebben misschien binnenkort hightech tools om te zien of deze planeten een atmosfeer hebben en welke gassen erin aanwezig zijn. NASA's James Webb-ruimtetelescoop, die later dit jaar van start gaat, zal kunnen kijken uit welke soorten moleculen de atmosferen van planeten zoals die in dit systeem bestaan, vooral de grotere buitenplaneet. De planeten HD 152843 zijn veel te heet en gasvormig om het leven zoals wij dat kennen te ondersteunen, maar ze zijn waardevol om te bestuderen terwijl wetenschappers meer te weten komen over het bereik van mogelijke planeten in onze melkweg.

"We zetten kleine stapjes in de richting van het vinden van een aardachtige planeet en het bestuderen van de atmosfeer, en blijven de grenzen verleggen van wat we kunnen zien, ' zei Eisner.

De burgerwetenschappers die de HD 152843 lichtcurve classificeerden als een mogelijke bron van transiterende planeten, naast drie moderatoren van het Planet Hunters-discussieforum, werden uitgenodigd om hun namen te laten vermelden als co-auteurs van de studie die de ontdekking van deze planeten aankondigde.

Een van deze burgerwetenschappers is Alexander Hubert, een student die zich concentreert op wiskunde en Latijn in Würzburg, Duitsland, met plannen om leraar secundair onderwijs te worden. Tot dusver, hij heeft meer dan 10 geklasseerd, 000 lichtkrommen door Planet Hunters TESS.

"Ik heb er soms spijt van dat in onze tijd, we moeten ons beperken tot één, misschien twee onderwerpen, net als voor mij, Latijn en wiskunde, Hubert zei. "Ik ben echt dankbaar dat ik de kans heb op Zooniverse om aan iets anders deel te nemen."

Elisabeth Baeten van Leuven, België, een andere co-auteur, werkt in de administratie van herverzekeringen, en zegt dat het classificeren van lichtcurven op Planet Hunters TESS 'ontspannend' is. Geïnteresseerd in astronomie sinds de kindertijd, ze was een van de oorspronkelijke vrijwilligers van Galaxy Zoo, een astronomisch burgerwetenschappelijk project dat in 2007 van start ging. Galaxy Zoo nodigde deelnemers uit om de vormen van verre sterrenstelsels te classificeren.

Terwijl Baeten deel uitmaakte van meer dan een dozijn gepubliceerde onderzoeken via Zooniverse-projecten, de nieuwe studie is Rubio's eerste wetenschappelijke publicatie. Astronomie is een levenslange interesse geweest, en iets wat hij nu kan delen met zijn zoon. De twee kijken soms samen op de Planet Hunters TESS-website.

"Ik voel dat ik een bijdrage lever, al is het maar een klein deel, "Zei Rubio. "Vooral wetenschappelijk onderzoek, het geeft mij voldoening."

NASA heeft een breed scala aan burgerwetenschappelijke samenwerkingen over onderwerpen variërend van aardwetenschappen tot de zon tot het grotere universum. Iedereen ter wereld kan meedoen. Bekijk de nieuwste mogelijkheden op science.nasa.gov/citizenscience.