Største fangst af ekstrasolare planeter til Japan

44 planeter i solsystemer ud over vores egne er blevet opdaget på én gang, dværger det sædvanlige antal bekræftelser fra ekstrasolare undersøgelser, hvilket typisk er et dusin eller mindre. Resultaterne vil forbedre eksisterende modeller af solsystemer, og kan hjælpe forskere med at undersøge exoplanetatmosfærer. Nye teknikker udviklet til at validere fundet kunne fremskynde bekræftelsen af ​​flere ekstrasolare planetkandidater.

Et internationalt hold af astronomer samlede data fra NASAs Kepler og ESAs Gaia-rumteleskoper, samt jordbaserede teleskoper i USA med John Livingston, hovedforfatter af undersøgelsen og en kandidatstuderende ved University of Tokyo, holdets samlede ressourcer førte til den bekræftede eksistens af disse 44 exoplaneter og beskrev forskellige detaljer om dem.

En del af resultaterne giver nogle overraskende karakteristika:"F.eks. fire af planeterne kredser om deres værtsstjerner på mindre end 24 timer, " siger Livingston. "Med andre ord, et år på hver af disse planeter er kortere end en dag her på Jorden." Disse bidrager til en lille, men voksende liste over "ultrashort-periode" planeter, tyder på, at de kunne være mere almindelige end tidligere antaget.

"Det var også glædeligt at verificere så mange små planeter, " fortsætter Livingston. "Seksten var i samme størrelsesklasse som Jorden, især en, der viste sig at være ekstrem lille - på størrelse med Venus - hvilket var en god bekræftelse, da det er tæt på grænsen for, hvad der er muligt at opdage."

Kildeobservationerne til denne undersøgelse blev lavet af Kepler, som blev genbrugt efter en fejl i 2013, der forhindrede nøjagtig kontrol af rumteleskopet. "To ud af de fire kontrolreaktionshjul fejlede, hvilket betød, at Kepler ikke kunne udføre sin oprindelige mission med at stirre på en bestemt del af himlen, " forklarer professor Motohide Tamura fra University of Tokyo. "Dette førte til dets kontingentmission, K2 – vores observationer kom fra kampagne 10 i denne mission. Vi er heldige, at Kepler fortsætter med at fungere så godt, som den gør."

Planeterne observeret af K2 er kendt som transitplaneter, fordi deres baner bringer dem foran deres værtsstjerner, reducere deres lysstyrke lidt. Imidlertid, andre astrofysiske fænomener kan forårsage lignende signaler, så opfølgende observationer og detaljerede statistiske analyser blev udført for at bekræfte den planetariske natur af disse signaler. Som en del af hans doktorgradsarbejde, Livingston rejste til Kitt Peak-observatoriet i Arizona for at få data fra et spættet interferometer-kamera installeret på et stort teleskop der. Disse observationer, sammen med opfølgende observationer fra et teleskop i staten Texas, var nødvendige for at karakterisere værtsstjernerne og udelukke falske positiver. Kombinationen af ​​detaljerede analyser af data fra disse jordbaserede teleskoper, K2 og Gaia muliggjorde den præcise bestemmelse af planeternes størrelse og temperatur. Holdets resultater inkluderer 27 yderligere kandidater, der sandsynligvis vil være rigtige planeter, som vil være genstand for fremtidig forskning.

Forskere håber at forstå, hvilke slags planeter der kan være derude, men kan kun drage gyldige konklusioner, hvis der er nok planeter til robust statistisk analyse. Tilføjelsen af ​​et stort antal nye planeter, derfor, fører direkte til en bedre teoretisk forståelse af solsystemets dannelse. Planeterne giver også gode mål for detaljerede individuelle undersøgelser for at give målinger af planetarisk sammensætning, indre struktur og atmosfærer - især, de 18 planeter i flere multiplanetsystemer. "Undersøgelsen af ​​andre solsystemer kan hjælpe os med at forstå, hvordan planeter og endda vores eget solsystem blev dannet, " siger Livingston. "Undersøgelsen af ​​andre verdener har meget at lære os om vores egen."