אסטרונומים חושפים מערך עצום של עולמות חייזרים מוזרים

מאמץ בינלאומי שיתופי יצר קטלוג המפרט 126 (120 אושרו, 6 מועמדים) כוכבי לכת באמצעות TESS ונתוני מצפה הכוכבים Keck, המרחיבים את הידע על סוגיהם המגוונים והפוטנציאל לאירוח חיים.

צוות בינלאומי של מדענים, כולל תרומות משמעותיות של אסטרונומים במכון לאסטרונומיה של אוניברסיטת הוואי (IfA), פרסם קטלוג חדש הכולל 120 כוכבי לכת שאושרו ושישה כוכבי לכת מועמדים חדשים. תגליות אלו נעשו באמצעות נאס"אלוויין סקר כוכבי הלכת המעבר (TESS), בשיתוף עם מצפה הכוכבים WM Keck במאונקיאה, הוואי.

עם קטלוג ההמונים של סקר TESS-Keck, לאסטרונומים יש כעת מסד נתונים חדש לחקור את העולמות העדכניים ביותר שמצאה TESS, מה שסלל להם את הדרך לחקור את תכונותיהם וסביבותיהם בפירוט רב יותר, במיוחד אלו כוכבי לכת שיכולים להכיל חיים כפי שאנו מכירים אותם .

הפרק האחרון של הסקר, שבו UH הוא שותף מרכזי, מספק אלפי תצפיות מהירות רדיאלית (RV) – מדידה של תנועת הרפלקס של כוכב עקב כוח המשיכה של כוכב לכת המקיף. תצפיות אלה חושפות שילוב מרתק של סוגי כוכבי לכת מעבר למערכת השמש שלנו, מעולמות נדירים עם סביבות קיצוניות ועד לעולמות שיכולים לתמוך בחיים.

המחקר פורסם ב ה כתב עת אסטרופיזי לְהַשְׁלִים.

"סקר TESS-Keck מדגים את התפקיד החשוב מאוד של תצפיות קרקעיות לקידום הבנתנו את היקום ובמקרה זה, כוכבי לכת מחוץ למערכת שלנו", אמר דן הובר, אסטרונום שותף ב-IFA שהיה שותף לכתיבת המאמר. הוא חוקר ראשי שותף של סקר TESS-Keck. "טלסקופי חלל כמו TESS יכולים לספר לנו על גודלם של כוכבי לכת, אבל תצפיות המשך כמו אלו שהתקבלו עם Keck מספקות מדידות מסה שנדרשות כדי ללמוד ממה עשויים כוכבי לכת אלה."

תובנות קרקעיות

הובר ועמית אסטרונום IfA Fei Dai, ובוגרת IfA אשלי צ'ונטוס, שיתפו פעולה עם צוות עולמי של אסטרונומים כדי לפתח את החדש אקסופלנט קטלוג, שלקח נתונים פלנטריים של TESS וניתח 9,204 מדידות קרוואנים. יותר ממחצית המדידות נלקחו במהלך 301 לילות תצפית באמצעות מכשיר הספקטרומטר לציד כוכבי הלכת של מצפה הכוכבים של Keck.

"התוצאות שהגיעו מסקר TESS-Keck מייצגות את התרומה הגדולה ביותר להבנת הטבע הפיזי וארכיטקטורות המערכת של כוכבי לכת חדשים ש- TESS גילתה", אמר אלכס פולנסקי, סטודנט לתואר שני בפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת קנזס. המחבר הראשי של העיתון. "קטלוגים כמו זה עוזרים לאסטרונומים להציב עולמות בודדים בהקשר עם שאר אוכלוסיית כוכבי הלכת."

הצוות השיג גם מהירויות רדיאליות נוספות באמצעות מצפה הכוכבים האוטומטי של מצפה הכוכבים של אוניברסיטת קליפורניה במצפה הכוכבים ליק.

עם כל ה-RVs ביחד, הם הצליחו לחשב את המסות של 120 כוכבי לכת מאושרים ועוד שישה כוכבי לכת מועמדים.

חקר עולמות חייזרים

סקר TESS-Keck חשף מגוון עצום של עולמות אקזוטיים. אסטרונומים של UH התחזקו בכוכבי לכת המקיפים את מה שנקרא כוכבי תת-ענק – גרסאות עתידיות של השמש. במאמר נלווה, צ'ונטוס, סטודנט לתואר שני ב-IFA לשעבר, שכיום הוא פוסט-דוקטורט בפרינסטון, הוביל את המחקר ההומוגני הגדול ביותר של כוכבי לכת כאלה עד כה.

"השמש תתרחב בסופו של דבר לכוכב ענק לאחר שאיחה את כל המימן בליבתה", אמר צ'ונטוס. "יש לנו כמה רעיונות למה שעלול לקרות לכוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, אבל על ידי התבוננות ישירה במערכות המפותחות יותר, נוכל להתחיל להרכיב את חלקי הפאזל ולקשור את התצפיות לתיאוריה."

התוצאות עשויות לעזור לחזות את גורלו העתידי של כוכב הלכת שלנו כאשר השמש תתנפח ואולי בולעת את כדור הארץ. בפרט, המחקר מגשר על הפער למערכות אחרות שהוכח כי איכשהו שרדו את הגורל הזה או שנמצאות כעת בתהליך של נבלע.

בדוגמה נוספת לעולמות קיצוניים, גילו דאי ותלמיד קלטק ריאן רובנצל את כוכב הלכת הסלעי הגדול ביותר שנמצא אי פעם (TOI-1347 b). עבודתם מציעה שכוכבי לכת עם משטחים סלעיים כמו כדור הארץ לא יכולים להיות בעלי מסות הרבה יותר מפי 10 מזו של כדור הארץ. כוכב לכת גדול יותר יצבור כמעט בוודאות מעטפת עבה של גזים קלים יותר (כגון מימן והליום) מדיסקת הגז המתהווה שלו, וכך ייצר כוכבי לכת הדומים יותר לענקים הקפואים או ענקי הגזים במערכת השמש שלנו.