Nyt exoplanetdetektionsprogram for borgerforskere

SETI Institute og dets partner Unistellar lancerer et nyt exoplanetdetektionsprogram, der vil engagere borgerforskere over hele verden. Amatørastronomer, der bruger enten Unistellars eVscope eller et andet teleskop, vil blive inviteret til at hjælpe med at bekræfte exoplanetkandidater identificeret af NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ved at observere mulige exoplanetpassager fra Jorden.

De fleste kendte exoplaneter er blevet opdaget ved hjælp af transitmetoden, især af Kepler-missionen og nu TESS. En transit er, når en planet passerer mellem sin stjerne og observatøren, som vil se stjernen dæmpe, mens planeten kredser. Efterspørgslen efter opfølgende observationer af transiterende exoplaneter er større end nogensinde. Der er i øjeblikket mere end 5.100 bekræftede exoplaneter, med tusindvis flere påvisninger, der skal bekræftes. Dette program vil fokusere sin indsats på exo-Jupitere, der er opdaget af disse NASA-missioner.

Nogle estimater tyder på, at TESS vil identificere mere end 10.000 exoplanetkandidater. Opfølgende observationer er afgørende for ubekræftede exoplaneter for at afgøre, om kandidater er falske positive, såsom dem, der er forårsaget af formørkende binære eller transit af lavmassestjerner. Regelmæssige genobservationer af jordbaserede systemer er nødvendige for, at bekræftede planeter kan holde deres orbitale efemerider opdateret. Potentialet for bidrag fra borgerforskere til exoplanetvidenskab er højt og har spændende implikationer for STEM-uddannelse.

Mulighederne for ikke-professionelle astronomer til at observere og bidrage med deres indsamlede data til exoplanetforskning eller -uddannelse har stort set været uden for rækkevidde. Høje omkostninger og høje niveauer af teknisk ekspertise, der kræves for at drive, bygge eller betjene observationsudstyr, er barrierer. Unistellar Exoplanet Campaign giver professionel mentoring og kuraterede mål. Det kan give meningsfulde bidrag til exoplanetforskning (f.eks. fotometriske data til overvågning af transittider og bekræftelse af traditionelle og langvarige exoplaneter), mens den engagerer ikke-professionelle og studerende i dette spændende arbejde.

En af de seneste resultater af det nye netværk er påvisningen af ​​TESS-planetkandidaten ved navn TOI 1812.01. TOI 1812 er et nysgerrigt multi-planet system, som først blev opdaget af TESS. Den er 563 lysår fra Jorden og består af tre gasformige planeter:en 3-jords radius sub-Neptun-planet i en 11-dages kredsløb, en 5-jords radius sub-Saturn-planet i en 43-dages kredsløb, og en ydre 9- Jordradius Planet på størrelse med Saturn (TOI 1812.01) på hvad der tidligere var en ubegrænset bane.

At have tre gasformige planeter, der spænder over et så bredt område i radius, gør TOI 1812 til et ideelt system til at forstå, hvordan gigantiske planeter dannes og migrerer. På grund af den kølige temperatur på K2V-værtsstjernen modtager TOI 1812.01 desuden mindre end det dobbelte af Jordens insolation og kan endda være et spændende mål for fremtidige exomoon-søgninger.

Den manglende brik i puslespillet, der udelukker yderligere karakterisering, var den ukendte omløbsperiode for TOI 1812.01. TESS observerede to 8 timer lange transitter af denne planet adskilt af et betydeligt datagab, som efterlod et sæt aliaser som den mulige omløbsperiode. Sparsomme radiale hastighedsdata og statistisk analyse fremhævede de tre mest sandsynlige omløbsperioder:71 dage, 87 dage eller 112 dage.

Disse tre muligheder svarede til tre mulige transitvinduer i juli og august 2022. Netværket observerede hvert vindue, hvilket krævede transkontinentale kampagner i hvert enkelt tilfælde. Over de tre vinduer havde vi 27 datasæt bidraget af 20 astronomer i syv lande.

Netværket udelukkede transit i løbet af de første to vinduer. Den opdagede transitudgangen (der sluttede) under det tredje vindue den 27. august 2022, hvilket bekræftede omløbsperioden på 112 dage.

Denne indsats viser borgervidenskabsnetværkets unikke evne til at bidrage til gendannelsen af ​​orbitale efemerider af ekstremt værdifulde exoplaneter med lang periode og lang transittid som TOI 1812.01. Dette arbejde, herunder Unistellar-observationerne, er ved at blive forberedt til et manuskript, der officielt bekræfter exoplanetsystemets natur og vil blive præsenteret på IAC i Paris tirsdag den 20. september.

"At observere exoplaneter som TOI 1812.01, når de krydser foran eller passerer deres værtsstjerner, er en afgørende komponent for at bekræfte deres natur som ægte planeter og sikre vores evne til at studere disse planetsystemer i fremtiden," sagde Paul Dalba, SETI Institute forsker og 51 Pegasi b Fellow fra Heising-Simons Foundation. "De specifikke egenskaber ved denne planet, nemlig dens lange kredsløb og lange transitvarighed, sætter den i en kategori, hvor borgervidenskab koordineret på globalt plan som Unistellar Network kan være ekstremt effektiv."

"Denne tidlige succes viser styrken i at lægge videnskaben direkte i folks hænder; et kerneprincip i dette SETI Institute, Unistellar og NASA-partnerskab," tilføjede Tom Esposito, SETI Institutes forskningsassistent og Space Science Principal hos Unistellar. "Borgerastronomer verden over, der går sammen for at lære menneskeheden om nye planeter, der er opdaget så mange billioner af miles væk, er simpelthen forbløffende." + Udforsk yderligere

To planeter, der kredser om nærliggende stjerne, opdaget med TESS