Przejdź do głównej zawartości

Wolontariusze odkrywają układ złożony z pięciu planet

W poszukiwaniu planet pozasłonecznych kosmiczny teleskop Keplera krąży po orbicie Ziemi, mierząc jasność gwiazd, które mogą posiadać planety. Instrument identyfikuje potencjalne planety wokół innych gwiazd, szukając spadków w ich jasności, do których dochodzi gdy planety przechodzą na ich tle. Programy komputerowe oznaczają te gwiazdy, których spadek jasności zanotowały a następnie astronomowie przyglądają się każdej z nich i decydują, czy może być za to odpowiedzialna planeta.


W ciągu trzech lat misji K2 zaobserwowano 287 309 gwiazd i dziesiątki tysięcy więcej co kilka miesięcy. W jaki sposób astronomowie przeglądają wszystkie te dane?

Exoplanet Explorers to projekt nauk obywatelskich opracowany przez astronoma z UC Santa Cruz, Iana Crossfielda oraz pracownika naukowego Caltech, Jessie Christiansen. Exoplanet Explorers znajduje się na Zooniverse, internetowej platformie do badań crowdsourcingowych.

„Ludzie gdziekolwiek mogą się zarejestrować i poznać, jak wyglądają prawdziwe sygnały z egzoplanet, a następnie przejrzeć rzeczywiste dane zebrane z teleskopu Keplera aby zagłosować, czy zaklasyfikować dany sygnał jako tranzyt, czy po prostu szum. Każdy potencjalny sygnał tranzytowy analizowany jest przez co najmniej 10 osób, a każdy z nich potrzebuje przynajmniej 90% głosów na ‘tak’, aby można go było uwzględnić w dalszej charakterystyce” – mówi Christiansen.

Na początku kwietnia, zaledwie dwa tygodnie po utworzeniu wstępnego prototypu Exoplanet Explorers na Zooniverse, pojawił się na trzydniowym wydarzeniu w serialu telewizji ABC Australia – Stargazing Live. W ciągu pierwszych 48 godzin od wprowadzenia projektu eksperci Exoplanet Explorers otrzymali ponad 2 miliony klasyfikacji od ponad 10 000 użytkowników. W tym poszukiwaniu zawarte było zupełnie nowe zestawienie danych z misji K2 (reinkarnacja misji Kepler, która zakończyła się 3 lata temu). K2 ma całkowicie nowe pole widzenia i zbiór gwiazd, wokół których można szukać planet. Żaden zawodowy astronom nie obejrzał jeszcze tego zbioru danych, nazwanego C12.

Crossfield i Christiansen dołączyli do astronoma z NASA, Geerta Barentsena i jego badań wyników w miarę ich pojawiania się. Wykorzystując głębokość krzywej tranzytu i częstotliwość, z jaką się pojawiał, oszacowali jak duża jest potencjalna planeta i jak blisko swojej gwiazdy krąży. Drugiej nocy programu naukowcy omówili demografię dotychczas odkrytych planet – 44 planety wielkości Jowisza, 72 wielkości Neptuna, 44 wielkości Ziemi i 53 tak zwane superziemie, które są większe od Ziemi ale mniejsze od Neptuna.

„Chcieliśmy znaleźć nową klasyfikację, która byłaby sensacyjną do ogłoszenia w ostatnią noc, więc początkowo przeczesywaliśmy kandydatki na planety, aby znaleźć tę krążącą w strefie nadającej się do zamieszkania – rejon wokół gwiazdy, w którym może znajdować się woda w stanie ciekłym. Ale może zająć trochę czasu sprawdzenie, czy rzeczywiście jest to prawdziwa planeta, a nie fałszywy alarm. Dlatego postanowiliśmy poszukać układu złożonego z kilku planet, gdyż bardzo trudno jest uzyskać fałszywy sygnał kilku planet” – mówi Christiansen.

Christiansen posortowała zgromadzone dane, aby znaleźć gwiazdę z wieloma tranzytami i odkryła taką, wokół której krążą cztery planety. Trzy z miały miały 100% głosów na „tak” od ponad 10 osób a czwarta miała ich 92%. Jest to pierwszy wieloplanetarny układ odkryty w całości przez crowdsourcing.

Po ogłoszeniu odkrycia w Stargazing Live, Christiansen i jej koledzy kontynuowali badania i charakterystykę układu, nazwanego K2-138. Statystycznie potwierdzili zestaw sygnałów planet jako „bardzo prawdopodobne”, że są sygnałami z prawdziwych planet. Naukowcy odkryli także, że planety orbitują w interesującej relacji matematycznej, zwanej rezonansem, w którym każda planeta potrzebuje prawie dokładnie 50% dłuższego czasu, aby okrążyć gwiazdę, niż następna planeta. Znaleźli także piątą planetę w tym samym łańcuchu rezonansu oraz wskazówki na istnienie szóstej.

Jest to jedyny układ planetarny z szeregiem nieprzerwanych rezonansów w tej konfiguracji i może dostarczyć wskazówek teoretykom, którzy chcą odkryć tajemnice formowania się i wędrówki planet.

„Mechaniczna architektura orbitalna tego układu planetarnego bardzo przypomina galileuszowe księżyce Jowisza. Współrzędne orbitalne planet są zasadniczo delikatne, więc dzisiejsza konfiguracja planet K2-138 wyraźnie wskazuje na dość łagodne środowisko formowania tych odległych światów” – mówi Konstantin Batygin, adiunkt nauk planetarnych i Van Nuys Page Scholar, który nie był zaangażowany w badania.

„Niektóre obecne teorie sugerują, że planety powstają w wyniku chaotycznego rozpraszania się skał i gazów oraz innej materii we wczesnych stadiach życia układu planetarnego, ale teorie te raczej nie doprowadzą do tak ścisłego, uporządkowanego systemu, jakim jest K2-138. To ekscytujące, że znaleźliśmy niecodzienny układ z pomocą ogółu społeczeństwa” – mówi Christiansen. 

Gwiazda centralna jest nieco mniejsza i chłodniejsza, niż Słońce. Pięć znanych planet ma rozmiary Ziemi i Neptuna. Planeta b może być skalista, ale planety c, d, e i f prawdopodobnie zawierają duże ilości lodu i gazu. Wszystkie pięć planet ma okresy orbitalne krótsze, niż 13 dni i wszystkie są niesamowicie gorące, od 430 - 980 stopni.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…