NASAs TESS-mission afslutter første års undersøgelse, vender mod den nordlige himmel

NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) har opdaget 21 planeter uden for vores solsystem og fanget data om andre interessante begivenheder, der finder sted på den sydlige himmel i løbet af dets første videnskabsår. TESS har nu rettet sin opmærksomhed mod den nordlige halvkugle for at gennemføre den mest omfattende planetjagt-ekspedition, der nogensinde er foretaget.

TESS begyndte at jage efter exoplaneter (eller verdener, der kredser om fjerne stjerner) på den sydlige himmel i juli 2018, samtidig med at de indsamler data om supernovaer, sorte huller og andre fænomener i dens synslinje. Sammen med de planeter TESS har opdaget, missionen har identificeret over 850 kandidat exoplaneter, der venter på bekræftelse af jordbaserede teleskoper.

"Tempoet og produktiviteten for TESS i dets første driftsår har langt overskredet vores mest optimistiske håb for missionen, " sagde George Ricker, TESS's hovedefterforsker ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge. "Ud over at finde et mangfoldigt sæt af exoplaneter, TESS har opdaget en skatkammer af astrofysiske fænomener, inklusive tusindvis af voldsomt variable stjerneobjekter."

For at søge efter exoplaneter, TESS bruger fire store kameraer til at se et 24 gange 96-graders udsnit af himlen i 27 dage ad gangen. Nogle af disse sektioner overlapper hinanden, så nogle dele af himlen er observeret i næsten et år. TESS koncentrerer sig om stjerner tættere end 300 lysår fra vores solsystem, holder øje med transit, som er periodiske fald i lysstyrke forårsaget af en genstand, som en planet, passerer foran stjernen.

Den 18. juli den sydlige del af undersøgelsen blev afsluttet, og rumfartøjet vendte sine kameraer mod nord. Når den færdiggør den nordlige sektion i 2020, TESS vil have kortlagt over tre fjerdedele af himlen.

"Kepler opdagede det fantastiske resultat, at gennemsnitlig, hvert stjernesystem har en planet eller planeter omkring sig, " sagde Padi Boyd, TESS-projektforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "TESS tager det næste skridt. Hvis planeter er overalt, lad os finde dem, der kredser lyst, nærliggende stjerner, fordi det vil være dem, vi nu kan følge op med eksisterende jord- og rumbaserede teleskoper, og den næste generation af instrumenter i de kommende årtier."

Her er et par af de interessante genstande og begivenheder, som TESS oplevede i løbet af sit første år.

Exoplaneter

For at kvalificere sig som en exoplanetkandidat, et objekt skal foretage mindst tre transits i TESS-dataene, og derefter gennemgå flere yderligere kontroller for at sikre, at transitterne ikke var en falsk positiv forårsaget af en formørkelse eller ledsagende stjerne, men kan faktisk være en exoplanet. Når en kandidat er identificeret, astronomer indsætter et stort netværk af jordbaserede teleskoper for at bekræfte det.

"Teamet er i øjeblikket fokuseret på at finde de bedste kandidater at bekræfte ved jordbaseret opfølgning, " sagde Natalia Guerrero, som leder teamet med ansvar for at identificere exoplanetkandidater på MIT. "Men der er mange flere potentielle exoplanetkandidater i dataene, der endnu skal analyseres, så vi ser egentlig kun toppen af ​​isbjerget her. TESS har kun ridset overfladen."

De planeter, som TESS hidtil har opdaget, spænder fra en verden, der er 80 % på størrelse med Jorden, til dem, der kan sammenlignes med eller overstiger størrelsen af ​​Jupiter og Saturn. Ligesom Kepler, TESS finder mange planeter, der er mindre end Neptun, men større end Jorden.

Mens NASA stræber efter at sætte astronauter på nogle af vores nærmeste naboer - Månen og Mars - for at forstå mere om planeterne i vores eget solsystem, opfølgende observationer med kraftige teleskoper af de planeter, TESS opdager, vil gøre os i stand til bedre at forstå, hvordan Jorden og solsystemet blev dannet.

Med TESS's data, videnskabsmænd, der bruger nuværende og fremtidige observatorier, som James Webb rumteleskopet, vil være i stand til at studere andre aspekter af exoplaneter, ligesom tilstedeværelsen og sammensætningen af ​​enhver atmosfære, hvilket ville påvirke muligheden for at udvikle liv.

Kometer

Før videnskabelige operationer startede, TESS tog klare billeder af en nyopdaget komet i vores solsystem. Under afprøvning af instrumenter i kredsløb, satellittens kameraer tog en række billeder, der fangede bevægelsen af ​​C/2018 N1, en komet fundet den 29. juni af NASA's Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE).

TESS fangede også data om lignende objekter uden for solsystemet.

Exokometer

Data fra missionen blev også brugt til at identificere transit af kometer, der kredsede om en anden stjerne:Beta Pictoris, ligger 63 lysår væk. Astronomer var i stand til at finde tre kometer, der var for små til at være planeter og havde sporbare haler, den første identifikation af sin type i synligt lys.

Supernovaer

Fordi TESS bruger næsten en måned på at lede samme sted, den kan fange data om stjernebegivenheder, som supernovaer, som de begynder. I løbet af de første måneder af videnskabelige operationer, TESS opdagede seks supernovaer i fjerne galakser, som senere blev opdaget af jordbaserede teleskoper.

Forskere håber at bruge disse typer observationer til bedre at forstå oprindelsen af ​​en specifik form for eksplosion kendt som en Type Ia supernova.

Type Ia supernovaer opstår enten i stjernesystemer, hvor en hvid dværg trækker gas fra en anden stjerne, eller når to hvide dværge smelter sammen. Astronomer ved ikke, hvilket tilfælde der er mest almindeligt, men med data fra TESS, de vil have en klarere forståelse af oprindelsen af ​​disse kosmiske eksplosioner.

Type Ia supernovaer er en klasse af objekter kaldet et "standardlys, " hvilket betyder, at astronomer ved, hvor lysende de er og kan bruge dem til at beregne mængder, såsom hvor hurtigt universet udvider sig. TESS-data vil hjælpe dem med at forstå forskelle mellem Type Ia-supernovaer skabt under begge omstændigheder, hvilket kan have stor indflydelse på, hvordan vi forstår begivenheder, der sker milliarder af lysår væk, og, ultimativt, universets skæbne.