Potvrđeno je da više od 5.000 planeta postoji izvan našeg Sunčevog sistema. Više od polovine otkrio je NASA-in svemirski teleskop Kepler, otporna opservatorija koja je daleko nadmašila svoju prvobitnu planiranu misiju. Više od devet i po godina, svemirska letelica je pratila Zemlju, skenirajući nebo u potrazi za periodičnim padovima zvezdane svetlosti koja bi mogla da signalizira prisustvo planete koja prelazi ispred svoje zvezde.
Poslednjih dana, teleskop je beležio sjaj zvezda dok mu je ponestajalo goriva. 30. oktobra 2018. godine, rezervoari za gorivo su se iscrpili, letelica je zvanično povučena iz upotrebe.
Sada su astronomi sa MIT-a i Univerziteta Viskonsin u Medisonu, uz pomoć naučnika građana, otkrili koje su možda poslednje planete u koje je Kepler gledao pre nego što je pao mrak.
Tim je pregledao poslednju nedelju visokokvalitetnih podataka teleskopa i uočio tri zvezde, na istom delu neba, koje su se nakratko zatamnile. Naučnici su utvrdili da svaka od dve zvezde ima planetu, dok treća ima planetu „kandidata“ koja tek treba da bude verifikovana.
Dve potvrđene planete su K2-416 b, planeta koja je oko 2,6 puta veća od Zemlje i koja kruži oko svoje zvezde svakih 13 dana, i K2-417 b, nešto veća planeta koja je nešto više od tri puta veća od Zemlje. a to kruži oko svoje zvezde svakih 6,5 dana. Zbog svoje veličine i blizine svojim zvezdama, obe planete se smatraju „vrućim mini-Neptunima“. Nalaze se oko 400 svetlosnih godina od Zemlje.
Kandidat za planetu je EPIC 246251988 b—najveći od tri sveta, skoro četiri puta veći od Zemlje. Ovaj kandidat veličine Neptuna kruži oko svoje zvezde za oko 10 dana i malo je udaljeniji, 1.200 svetlosnih godina od Zemlje.
„Pronašli smo koje su verovatno poslednje planete koje je Kepler ikada otkrio, u podacima uzetim dok je svemirska letelica bukvalno radila na isparenjima“, kaže Endru Vanderburg, docent fizike na Kavli institutu za astrofiziku i istraživanje svemira MIT-a. „Sama planete nisu posebno neobične, ali ih njihovo netipično otkriće i istorijska važnost čine zanimljivima.
Tim je objavio svoje otkriće danas u časopisu Monthli Notices of the Roial Astronomical Societi. Vanderburgovi koautori su glavni autor Elise Inča sa Univerziteta Viskonsin u Medisonu i astronomi amateri Tom Džejkobs i Deril LaKurs, zajedno sa naučnicima iz NASA-e, Centra za astrofiziku Harvarda i Smitsonijan, i Univerziteta Severne Karoline u Chapel Hill.
Godine 2009. NASA je lansirala teleskop Kepler u svemir, gde je pratio Zemljinu orbitu i neprekidno pratio milione zvezda na delu severnog neba. Tokom četiri godine, teleskop je zabeležio sjaj preko 150.000 zvezda, koje su astronomi koristili da otkriju hiljade mogućih planeta izvan našeg Sunčevog sistema.
Kepler je nastavio da posmatra dalje od svoje prvobitne tri i po godine misije, sve do maja 2013, kada je otkazao drugi od četiri reakciona točka. Točkovi su služili kao žiroskopi svemirske letelice, pomažući da se teleskop drži uperen u određenu tačku na nebu. Keplerova zapažanja su stavljena na pauzu dok su naučnici tražili rešenje.
Godinu dana kasnije, Kepler je ponovo pokrenut kao „K2“, prerađena misija koja je koristila sunčev vetar da uravnoteži nestabilnu svemirsku letelicu na način koji je teleskop održavao relativno stabilnim nekoliko meseci u isto vreme – period koji se naziva kampanja. K2 je trajao još četiri godine, posmatrajući još preko pola miliona zvezda pre nego što je letelica konačno ostala bez goriva tokom svoje 19. kampanje. Podaci iz ove poslednje kampanje sadržali su samo nedelju dana visokokvalitetnih posmatranja i još 10 dana bučnijih merenja jer je letelica brzo gubila gorivo.
„Bili smo radoznali da vidimo da li možemo da izvučemo nešto korisno iz ovog kratkog skupa podataka“, kaže Vanderburg. „Pokušali smo da vidimo koje poslednje informacije možemo da izvučemo iz toga.
Vanderburg i Inča su predstavili izazov grupi za vizuelno istraživanje, timu amatera i profesionalnih astronoma koji traže egzoplanete u satelitskim podacima. Oni pretražuju okom hiljade snimljenih svetlosnih krivulja svake zvezde, tražeći karakteristične padove u sjaju koji signaliziraju „tranzit“ ili mogući prelazak planete ispred njene zvezde.
Građani naučnici su posebno pogodni za pročešljavanje kratkih skupova podataka kao što je poslednja kampanja K2.
„Mogu da razlikuju tranzite od drugih otkačenih stvari kao što je kvar na instrumentu“, kaže Vanderburg. „To je korisno posebno kada kvalitet vaših podataka počne da pati, kao što je bilo u poslednjem komadu podataka K2.“
Astronomi su proveli nekoliko dana efikasno pregledavajući svetlosne krive koje je Kepler snimio sa oko 33.000 zvezda. Tim je radio sa samo nedelju dana vrednim visokokvalitetnim podacima iz teleskopa pre nego što je počeo da gubi gorivo i fokus. Čak i u ovom kratkom prozoru podataka, tim je uspeo da uoči jedan tranzit u tri različite zvezde.
Inča i Vanderburg su zatim pogledali poslednja posmatranja teleskopa slabijeg kvaliteta, snimljena u poslednjih 11 dana rada, da vide da li mogu da uoče bilo kakve dodatne tranzite u iste tri zvezde – dokaz da planeta povremeno kruži oko svoje zvezde.
Tokom ovog perioda od 11 dana, dok je svemirska letelica gubila gorivo, njeni potisnici su opalili više neredovno, uzrokujući da se pogled teleskopa pomera. U svojoj analizi, tim se fokusirao na region svetlosnih krivulja svake zvezde između aktivnosti potisnika, da vidi da li bi mogli da uoče bilo kakve dodatne tranzite u ovim trenucima sa manje buke.
Ova pretraga je otkrila drugi tranzit za K2-416 b i K2-417 b, potvrđujući da svaki od njih ima po jednu planetu. Tim je takođe otkrio sličan pad u osvetljenosti za K2-417 b u podacima koje je za istu zvezdu preuzeo NASA-in Transiting Ekoplanet Survei Satellite (TESS), misija koju vodi i kojom upravlja MIT. Podaci iz TESS-a pomogli su da se potvrdi kandidat za planetu oko ove zvezde.
„Ove dve su prilično, bez sumnje, planete“, kaže Inča. „Takođe smo pratili posmatranja sa zemlje kako bismo isključili sve vrste lažno pozitivnih scenarija za njih, uključujući interferencije zvezda u pozadini i bliske zvezdane binarne sisteme.
„Ovo su poslednje hronološki posmatrane planete Keplera, ali svaki deo podataka teleskopa je neverovatno koristan“, kaže Inča. „Želimo da budemo sigurni da nijedan od tih podataka ne propadne, jer ima još mnogo otkrića koje treba napraviti.“
