Forskere stiller et stort datasæt af nærliggende stjerner til rådighed for offentligheden

Jagten på planeter uden for vores solsystem er ved at få nogle nye rekrutter.

I dag, et team, der inkluderer MIT og ledes af Carnegie Institution for Science, har frigivet den største samling observationer foretaget med en teknik kaldet radial hastighed, skal bruges til at jage exoplaneter. Det enorme datasæt, taget over to årtier af W.M. Keck Observatory på Hawaii, er nu tilgængelig for offentligheden, sammen med en open source-softwarepakke til at behandle dataene og en online tutorial.

Ved at gøre dataene offentlige og brugervenlige, forskerne håber at få nye øjne til observationerne, som omfatter næsten 61, 000 målinger på mere end 1, 600 nærliggende stjerner.

"Dette er et fantastisk katalog, og vi indså, at der bare ikke er nok af os på holdet til at lave så meget videnskab, som kunne komme ud af dette datasæt, " siger Jennifer Burt, en Torres Postdoc Fellow i MIT's Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. "Vi forsøger at skifte mod en mere samfundsorienteret idé om, hvordan vi skal lave videnskab, så andre kan få adgang til dataene og se noget interessant."

Burt og hendes kolleger har skitseret nogle detaljer om det nyligt tilgængelige datasæt i et papir, der skal vises i Astrofysisk Journal . Efter at have set selve dataene igennem, forskerne har opdaget over 100 potentielle exoplaneter, inklusive en kredsende GJ 411, den fjerde-nærmeste stjerne til vores solsystem.

"Der ser ikke ud til at være mangel på exoplaneter, " siger Burt. "Der er et væld af dem derude, og der er masser af videnskab at gøre."

Splittende stjernelys

De nyligt tilgængelige observationer blev taget af High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES), et instrument monteret på Keck Observatorys 10 meter teleskop ved Mauna Kea på Hawaii. HIRES er designet til at opdele en stjernes indkommende lys i en regnbue af farvekomponenter. Forskere kan derefter måle den præcise intensitet af tusindvis af farvekanaler, eller bølgelængder, at bestemme karakteristika for stjernelyset.

Tidligt, videnskabsmænd fandt ud af, at de kunne bruge HIRES' output til at estimere en stjernes radiale hastighed - de meget små bevægelser en stjerne foretager enten som et resultat af sine egne interne processer eller som reaktion på nogle andre, ydre kraft. I særdeleshed, forskere har fundet ud af, at når en stjerne bevæger sig mod og væk fra Jorden i et regelmæssigt mønster, det kan signalere tilstedeværelsen af ​​en exoplanet, der kredser om stjernen. Planetens tyngdekraft trækker i stjernen, ændre stjernens hastighed, når planeten bevæger sig gennem sin bane.

"[HIRES] var ikke specifikt optimeret til at lede efter eksoplaneter, "Burt siger." Det var designet til at se på svage galakser og kvasarer. Imidlertid, selv før HIRES blev installeret, vores team udarbejdede en teknik til at gøre HIRES til en effektiv exoplanetjæger."

I to årtier, disse videnskabsmænd har peget på HIRES på mere end 1, 600 "kvarter" -stjerner, alt sammen inden for relativt tæt på 100 parsecs, eller 325 lysår, fra Jorden. Instrumentet har indspillet næsten 61, 000 observationer, hver varer fra 30 sekunder til 20 minutter, afhængig af hvor præcise målene skulle være. Med alle disse data samlet, enhver given stjerne i datasættet kan have flere dage ', flere år', eller endda mere end ti års observationer.

"Vi har for nylig opdaget et seks-planet system, der kredser om en stjerne, hvilket er et stort tal, " siger Burt. "Vi opdager ikke ofte systemer med mere end tre til fire planeter, men vi kunne med succes kortlægge alle seks i dette system, fordi vi havde over 18 års data om værtsstjernen."

Flere øjne på himlen

Inden for det nyligt tilgængelige datasæt, holdet har fremhævet over 100 stjerner, der sandsynligvis vil være vært for eksoplaneter, men kræver nærmere inspektion, enten med yderligere målinger eller yderligere analyse af de eksisterende data.

Forskerne har bl. imidlertid, bekræftede tilstedeværelsen af ​​en exoplanet omkring GJ 411, som er den fjerde-nærmeste stjerne til vores solsystem og har en masse, der er omkring 40 procent af vores sols. Planeten har en ekstrem snæver bane, kredser om stjernen på mindre end 10 dage. Burt siger, at der er en god chance for, at andre, se gennem datasættet og kombinere det med deres egne observationer, kan finde lignende spændende kandidater.

"Vi er gået fra de tidlige dage og troede, at der måske er fem eller 10 andre planeter derude, at indse, at næsten hver eneste stjerne ved siden af ​​os kan have en planet, " siger Burt.

HIRES vil fortsætte med at registrere observationer af nærliggende stjerner i de kommende år, og holdet planlægger periodisk at opdatere det offentlige datasæt med disse observationer.

"Dette datasæt vil langsomt vokse, og du vil være i stand til at fortsætte og søge efter den stjerne, du er interesseret i, og downloade alle de data, vi nogensinde har taget på den. Datasættet indeholder datoen, den hastighed vi målte, fejlen på den hastighed, og målinger af stjernens aktivitet under denne observation, " siger Burt. "I dag, med adgang til offentlig analysesoftware som Systemic, det er nemt at indlæse dataene og begynde at lege med dem."

Derefter, Burt siger, jagten på exoplaneter kan virkelig tage fart.

"Jeg tror, ​​at dette åbner muligheder for alle, der ønsker at udføre denne form for arbejde, uanset om du er en akademiker eller en i offentligheden, der er begejstret for exoplaneter, " siger Burt. "Fordi virkelig, hvem vil ikke opdage en planet? "

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT-forskning, innovation og undervisning.