Koliko egzoplaneta ima? Ne tako davno nismo znali da li ih ima. Tada smo otkrili nekoliko oko pulsara. Tada je lansirana svemirska letjelica Kepler i otkrila je još nekoliko tisuća. Sada je NASA-in TESS (tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta) operativan, a nova studija predviđa njegove nalaze.
Keplerov nalaz dao nam je bolju predstavu o vrstama i broju planeta u drugim solarnim sustavima. Ali Kepler je imao svoja ograničenja i svoju pristranost uzorkovanja zbog svojih metoda mjerenja. Kepler se također fokusirao samo na jedno malo područje neba, koje čini oko 0,25% neba. Moguće je, ali nije nužno vjerojatno, da mali dio neba na koji je Kepler usredotočen nije reprezentativan za veći uzorak.
TESS je mnogo drugačiji od Keplera, posebno na području neba koje pokriva. Provest će istraživanje cijelog neba umjesto ankete usredotočeno na mali dio neba. NASA-in novi planetar također će se fokusirati na najsjajnije zvijezde. To je zato što je njegov osnovni znanstveni cilj pronaći planete veće od Neptuna koji orbitiraju oko svijetle zvijezde. Zvijezde moraju biti svijetle da bi daljnja spektroskopska opažanja mogla odrediti mase planeta i atmosferske sastave.
Iako nemamo konsenzus o učestalosti egzoplaneta s obzirom na njihovu veličinu i orbitalno razdoblje, Kepler nam je pokazao da su egzoplanete uobičajene. Većina zvijezda ih ima. Ali mnogi su egzoplaneti koje je Kepler pronašao izuzetno udaljeni, od stotina do tisuća parseksa. Tako je detaljno praćenje praćenja teško nemoguće. Budući da se Tess fokusira na bliže, svjetlije zvijezde bliže Zemlji, što olakšava praćenje s drugim 'opsezima, njegovi bi rezultati trebali biti reprezentativniji i precizniji u određivanju populacije egzoplaneta.
Novo istraživanje Thomas Barclay iz NASA-e i Sveučilišta Maryland, Joshua Pepper sa Sveučilišta Lehigh i Elisa Quintana iz NASA-e predviđali su rezultate TESS-a. Njihov rad objavljen je u The Astrophysical Journal. Trojica istraživača koristili su ono što znamo o zvjezdanoj populaciji i ono što znamo o populaciji egzoplaneta, u kombinaciji s TESS-ovim načinima promatranja, kako bi došli do svojih procjena.
Tri su faktora u njihovoj simulaciji:
- Simulacija zvjezdane populacije koju će TESS promatrati.
- Reprezentativni uzorak planeta koji kruže oko tih zvijezda.
- Predviđanje koliko će tih planeta TESS otkriti.
Njihove se procjene nazivaju „simulacija prinosa“ i to nije prvo što su astronomi smislili. No prije nego što dođemo do brojeva, pitanje: Zašto trebamo unaprijed znati što će TESS pronaći?
Odgovor na to je odgovor na to kako bi mogao izgledati program promatranja. Astronomi vole planirati unaprijed, jer je promatranje resursa tako drago. Ne žele čekati dok ne stignu svi rezultati s TESS-a prije nego što razmisle o sljedećim koracima. Ili su možda samo uzbuđeni kao djeca u slatkišnoj priči. Vjerovatno malo oboje.
Barclay, Pepper i Quintana izvršili su svoju simulaciju 300 puta kako bi došli do svog predviđenog prinosa. Ima puno detalja u njihovim rezultatima koji se odnose na vrstu zvijezde planete u orbiti, različit način promatranja koji se koristi za otkrivanje planeta i kako se sve to odnosi na daljnja promatranja. U kraćem obliku, evo što će troje istraživača pronaći TESS tijekom svoje dvogodišnje planirane misije:
- 14.000 ukupnih egzoplaneta
- Njih 2100 bit će manje od 4 polumjera Zemlje (4R), od kojih je 280 manje od 2R
- 70 useljivih planeta u orbiti oko zvijezda crvenih patuljaka, od kojih je 9 manje od 2R
- 10 zemaljskih svjetova manjih od 2R koji bi se mogli nalaziti u naseljenoj zoni zvijezde poput našeg Sunca
To je prilično uzbudljivo povlačenje. 14.000 egzoplaneta, od kojih bi 10 moglo biti na Zemlji sličan svijet u naseljenoj zoni zvijezde poput Sunca. To ne znači da će TESS pronaći, ali to bi trebalo biti dobro i intrigantno. Pogotovo što su, za razliku od Keplera, TESS-ovi egzoplaneti glavna meta za daljnje promatranje i karakterizaciju.
Ovo nije prva simulacija prinosa za TESS. Ali ovaj se radi s stvarnom, a ne simuliranom zvjezdanom populacijom, pa bi trebao biti precizniji. Još jednu simulaciju prinosa iz 2015. možete pogledati ovdje, a jednu iz 2017. ovdje.
Prinosi simulacije pokazuju nam da ćemo vjerojatno naći planete poput Zemlje u naseljenim zonama. Većina će biti u orbiti crvenih patuljaka, ali mali broj bi trebao biti oko sunčevih zvijezda. To je ono što svi žele znati.
Ali što je još važnije, ove simulacije nam pokazuju da će TESS ispuniti svoj cilj misije: otkriti obilje planeta manjih od Neptuna koji se mogu pregledati u daljnjim studijama radi utvrđivanja njihove mase i atmosferskog sastava.
U oba slučaja TESS je na dobrom putu za postizanje solidnih rezultata.
- Istraživački rad: Revidirani prinos prinosa egzoplaneta iz tranzitnog anketa egzoplaneta (TESS)
- Istraživački rad: SATELITSKO PREGLEDI PREGLEDA EKSPLONETA: SIMULACIJE PLANETSKIH ODJELA I ASTROFIZIČKI POZITIVNI ZAVODI
- Istraživački rad: Simulacije otkrivanja planeta za nekoliko mogućih TESS-ovih proširenih misija
- NASA-in TESS centar za podršku znanosti
- Pregled misije NASA Kepler
- Ulaz iz Wikipedije: TESS
