Tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta (TESS), NASA-in najnoviji svemirski teleskop, koji lovi egzoplanete, lansiran je u svemir u srijedu, 18. travnja 2018. Kao što ime sugerira, ovaj će teleskop koristiti Transit metodu za otkrivanje planeta zemaljske mase (tj. Stjenovite) ) u orbiti oko udaljenih zvijezda. Pored drugih teleskopa sljedeće generacije poput James Webb svemirski teleskop (JWST), TESS će učinkovito odabrati mjesta na kojima žele teleskopi Hubble i Kepler ostavljen.
Ali samo koliko će se planeta TESS naći? To je bila tema nove studije istraživača tima koji su pokušali procijeniti koliko će planeta TESS vjerojatno otkriti, kao i fizička svojstva ovih planeta i zvijezda koje orbitiraju. Sve u svemu, oni procjenjuju da će TESS pronaći dvije tisuće planeta u orbiti oko različitih zvijezda tijekom svoje dvogodišnje misije.
Studija pod naslovom "Revidirani prinos egzoplaneta iz tranzitnog satelita za istraživanje egzoplaneta (TESS)" nedavno se pojavila na mreži. Istraživanje je vodio Thomas Barclay, znanstveni suradnik na NASA Goddard Centru za svemirske letove i Sveučilište Maryland, a u njega su uključeni Joshua Pepper (astrofizičar na Sveučilištu Lehigh) i Elisa Quintana (znanstvena suradnica s Instituta SETI i NASA Ames Centar za istraživanje).
Kao što je Thomas Barclay rekao za Space Magazine e-poštom:
„TESS gradi nasljeđe Keplera. Kepler je bio prvenstveno statistička misija i naučio nas je da planete postoje svugdje. Međutim, nije bio optimiziran za pronalaženje izvrsnih pojedinih planeta za daljnje proučavanje. Sada kada znamo da su planeti uobičajeni, možemo pokrenuti nešto poput TESS-a da bismo pretražili planete na kojima ćemo poduzeti intenzivne studije upotrebe zemaljskih i svemirskih teleskopa. Planeti koje TESS pronađe biće u prosjeku bliži 10 puta i svjetliji za 100 puta. "
Za potrebe svoje studije, tim je stvorio model u tri koraka koji je uzeo u obzir zvijezde koje će TESS promatrati, broj planeta koje svaka ima, i vjerojatnost da će ih TESS uočiti. Uključivali su vrste planeta koji bi kružili oko patuljastih zvijezda u rasponu od A-tipa do tipa K (poput našeg Sunca) i zvijezda M-tipa manje crvene (crveni patuljak).
"Za procjenu koliko će se planeta naći TESS uzeli smo zvijezde koje će TESS promatrati i simulirali populaciju planeta u orbiti", rekao je Barclay. "Podaci o populaciji egzoplaneta dolaze iz studija koje su koristile Keplerove podatke. Zatim smo pomoću modela performansi TESS-a procijenili koliko će tih planeta otkriti TESS. Odatle smo dobili svoje prinose. "
Prvi korak bio je direktan, zahvaljujući dostupnosti liste ciljeva kandidata (CTL) - prioritiziranog popisa ciljnih zvijezda koje je radna skupina za odabir ciljne skupine TESS utvrdila kao najprikladnije zvijezde za otkrivanje malih planeta. Zatim su rangirali 3,8 milijuna zvijezda koje su uključene u najnoviju verziju na temelju njihove svjetline i radijusa te odredile koju od ovih TESS-a vjerojatno promatrati.
Drugi korak se sastojao od dodjeljivanja planeta svakoj zvijezdi na temelju Poissonove raspodjele, statističke tehnike gdje se svakoj zvijezdi dodjeljuje određeni broj (u ovom slučaju 0 ili više). Svakom je planetu dodijeljeno šest fizičkih svojstava nasumično izvučenih, uključujući orbitalno razdoblje, polumjer, ekscentričnost, kut periastrona, nagib prema našoj liniji vida i sredinu vremena prvog tranzita.
Konačno su pokušali procijeniti koliko će od ovih planeta generirati detekcijski signal koji se može detektirati. Kao što je napomenuto, TESS će se oslanjati na Metod tranzita, gdje se periodični namoci u sjaju zvijezde koriste za određivanje prisutnosti jednog ili više planeta u orbiti, kao i postavljanje ograničenja na njihove veličine i orbitalno razdoblje. Zbog toga su smatrali zagađenje struje obližnjih zvijezda, broj tranzita i trajanje tranzita.
Konačno, s 90% pouzdanosti utvrdili su da će TESS vjerojatno otkriti 4430–4660 novih egzoplaneta tijekom svoje dvogodišnje misije:
"Rezultat je da predviđamo da će TESS pronaći više od 4000 planeta, sa stotinama manjim od dvostruko veće od Zemlje. Primarni cilj TESS-a je pronaći planete koji su dovoljno svijetli za zemaljski teleskop da bi izmjerili njihovu masu. Procjenjujemo da bi TESS mogao mjeriti mase trostrukog broja planeta manjih od 4 Zemlje radijusa. "
Od 1. travnja 2018. ukupno 3.758 egzotaplaneti potvrđeno je u 2.808 sustava, a 627 sustava ima više planeta. Drugim riječima, Barclay i njegov tim procjenjuju da će misija TESS učinkovito udvostručiti broj potvrđenih egzoplaneta i utrostručiti broj Zemlje veličine i Super Zemlje tijekom svoje primarne misije.
To će započeti nakon niza orbitalnih manevara i inženjerskih testova, za koje se očekuje da će trajati oko dva mjeseca. S tako proširenim katalogom egzoplaneta, možemo očekivati da će za studiranje biti na raspolaganju još mnogo kandidata nalik “Zemlji nalik”. I dok još uvijek nećemo moći utvrditi ima li neko od njih život, možda ćemo naći neke koji pokazuju znakove održive atmosfere i vode na površinama.
Lov na život izvan Zemlje nastavit će se još dugo godina! U međuvremenu, uživajte u ovom videu o misiji TESS, iz ljubaznosti NASA-e:
