Team gør planetjagt til en gruppeindsats, finder mere end 100 kandidater

Et internationalt hold af astronomer udgav den hidtil største samling af exoplanet-detekterende observationer lavet ved hjælp af en teknik kaldet radial hastighedsmetoden. De demonstrerede, hvordan disse observationer kan bruges til at jage planeter ved at detektere mere end 100 potentielle exoplaneter, inklusive en, der kredser om den fjerde-nærmeste stjerne til vores eget solsystem, som er omkring 8,1 lysår væk fra Jorden. Papiret udgives i Det astronomiske tidsskrift .

Radialhastighedsmetoden er en af ​​de mest succesrige teknikker til at finde og bekræfte planeter. Den udnytter det faktum, at ud over at en planet er påvirket af tyngdekraften af ​​stjernen, den kredser om, planetens tyngdekraft påvirker også stjernen. Astronomer er i stand til at bruge sofistikerede værktøjer til at opdage den lille slingre planeten fremkalder, når dens tyngdekraft trækker i stjernen.

Det virtuelle bjerg af data, der frigives til offentligheden i dette papir, blev indsamlet som en del af et to årtiers jagtprogram for planetjagt med radial hastighed, der bruger et spektrometer kaldet HIRES, monteret på 10 meter Keck-I-teleskopet fra W.M. Keck Observatory på toppen af ​​Mauna Kea på Hawaii. Samlingen omfatter næsten 61, 000 individuelle målinger foretaget af mere end 1, 600 stjerner. Ved at offentliggøre data, teamet tilbyder hidtil uset adgang til en af ​​de bedste eksoplanetsøgninger i verden.

"HIRES var ikke specifikt optimeret til at udføre denne type exoplanetdetektivarbejde, men har vist sig at være et arbejdshest-instrument på området", sagde Steve Vogt fra University of California Santa Cruz, hvem der byggede instrumentet. "Jeg er meget glad for at bidrage til videnskab, der fundamentalt ændrer, hvordan vi ser på os selv i universet."

Nu da undersøgelsen bevæger sig ind i sit tredje årti, teammedlemmerne har besluttet, at det er tid til at gøre rent. Med så mange data ved hånden og en begrænset mængde tid, de erkendte, at flere exoplaneter ville blive fundet ved at dele deres katalog med exoplanetsamfundet.

Men teamet giver ikke bare alle nøglerne til deres exoplanet-finder; de tager det også selv ud for en omgang. Mikko Tuomi fra University of Hertfordshire ledede en sofistikeret statistisk analyse af det store datasæt for at pirre de periodiske signaler, der højst sandsynligt er planeter.

"Vi var meget konservative i dette papir om, hvad der tæller som en exoplanetkandidat, og hvad der ikke gør, "Forklarede Tuomi, "og selv med vores strenge kriterier, vi fandt over 100 nye sandsynlige planetkandidater. "

En af disse sandsynlige planeter er omkring en stjerne kaldet GJ 411, også kendt som Lalande 21185. Det er den fjerde-nærmeste stjerne på vores egen Sol og er kun omkring 40 procent af Solens masse. Planeten har en meget kort omløbsperiode på knap 10 dage, så det er ingen jord-tvilling. Imidlertid, den udledte [ikke sikker på dette ordvalg] planet, GJ 411b, fortsætter en tendens, der er set i den samlede befolkning af fundne exoplaneter:de mindste planeter findes omkring de mindste stjerner.

"Et af vores hovedmål i dette papir er at demokratisere søgen efter planeter, " forklarede teammedlem Greg Laughlin fra Yale. "Enhver kan downloade hastighederne offentliggjort på vores hjemmeside og bruge open source Systemic-softwarepakken og prøve at tilpasse planeter fra dataene. En tutorial om, hvordan man bruger Systemic vil være tilgængelig."

Holdet håber, at deres beslutning vil føre til en byge af ny videnskab, da astronomer over hele kloden kombinerer HIRES-dataene med deres egne eksisterende observationer, eller oprette nye observationskampagner for at følge op på potentielle signaler. Katalogudgivelsen er en del af en voksende trend inden for exoplanetvidenskab til at udvide publikum og opdagelsesrum, som er opstået delvist for at håndtere efterfølgende opfølgende opdagelser ved NASAs Kepler- og K2-missioner.

"Jeg tror, ​​at dette papir danner præcedens for, hvordan samfundet kan samarbejde om exoplanetdetektion og -opfølgning", sagde teammedlem Johanna Teske fra Carnegie's Observatories og Department of Terrestrial Magnetism. "Med NASAs TESS-mission i horisonten, som forventes at opdage mere end 1000 planeter, der kredser lysstærke, nærliggende stjerner, exoplanet-forskere vil snart have en helt ny pulje af planeter at følge op."

"Den bedste måde at fremme feltet og fremme vores forståelse af, hvad disse planeter er lavet af, er at udnytte evnerne fra en række præcisionsinstrumenter til radial hastighed, og implementere dem i fællesskab, " tilføjede teammedlem Jennifer Burt fra MIT. "Men det vil kræve, at nogle store teams bryder fra traditionen og begynder at lede seriøse samarbejdsbestræbelser."

Og fra Carnegies Paul Butler, avisens hovedforfatter og manden, der hjalp med at sætte gang i feltet for exoplanetvidenskab:"Denne papir- og dataudgivelse repræsenterer en god del af mit livsværk."