«Я просматривал данные обо всем, что добровольцы отметили как затменную двоичную систему, систему, в которой две звезды вращаются вокруг друг друга и, с нашей точки зрения, затмевают друг друга на каждой орбите», – сказал Кукьер. "Примерно через три дня моей стажировки я увидел сигнал от системы под названием TOI 1338. Сначала я подумал, что это звездное затмение, но время было неподходящим.
Оказалось, что это планета."
TOI 1338 b, как ее теперь называют, является первой околозубной планетой TESS, миром, вращающимся вокруг двух звезд. Открытие было представлено на панельной дискуссии в понедельник, янв.
6, на 235-м заседании Американского астрономического общества в Гонолулу. Статья, в которой Цукьер в соавторстве с учеными из Годдарда, Государственного университета Сан-Диего, Чикагского университета и других учреждений, была отправлена в научный журнал.
Система TOI 1338 находится на расстоянии 1300 световых лет от нас в созвездии Живописца. Две звезды вращаются вокруг друг друга каждые 15 дней. Один примерно на 10% массивнее нашего Солнца, а другой холоднее, тусклее и составляет всего одну треть от массы Солнца.
TOI 1338 b – единственная известная планета в системе. Это около 6.В 9 раз больше Земли или между размерами Нептуна и Сатурна. Планета вращается почти в той же плоскости, что и звезды, поэтому на ней происходят регулярные звездные затмения.
TESS имеет четыре камеры, каждая из которых делает полнокадровое изображение участка неба каждые 30 минут в течение 27 дней.
Ученые используют наблюдения для построения графиков изменения яркости звезд с течением времени. Когда планета проходит перед своей звездой, с нашей точки зрения, событие, называемое транзитом, ее прохождение вызывает заметное падение яркости звезды.
Но планеты, вращающиеся вокруг двух звезд, обнаружить труднее, чем планеты, вращающиеся вокруг одной. Транзиты TOI 1338 b нерегулярны, от 93 до 95 дней, и различаются по глубине и продолжительности из-за орбитального движения его звезд.
TESS видит только транзиты, пересекающие большую звезду; транзиты меньшей звезды слишком слабые, чтобы их можно было обнаружить.
«Это типы сигналов, с которыми действительно борются алгоритмы», – сказал ведущий автор Веселин Костов, научный сотрудник Института SETI и Годдарда. "Человеческий глаз чрезвычайно хорош в обнаружении закономерностей в данных, особенно непериодических закономерностей, подобных тем, которые мы видим в переходах от этих систем."
Это объясняет, почему Цукье пришлось визуально исследовать каждый потенциальный транзит.
Например, он первоначально думал, что транзит TOI 1338 b был результатом того, что меньшая звезда в системе прошла перед большой – обе вызывают аналогичные провалы в яркости. Но время затмения было неподходящим.
После определения TOI 1338 b исследовательская группа использовала программный пакет под названием Элеонора, названный в честь Элеоноры Эрроуэй, центральной героини романа Карла Сагана «Контакт», чтобы подтвердить, что транзиты были реальными, а не результатом инструментальных артефактов.
«На всех своих изображениях TESS отслеживает миллионы звезд», – сказала соавтор Адина Файнштейн, аспирантка Чикагского университета. "Вот почему наша команда создала Элеонор. Это доступный способ загрузки, анализа и визуализации данных о транспорте.
Мы разработали его с учетом планет, но другие члены сообщества используют его для изучения звезд, астероидов и даже галактик."
TOI 1338 уже был изучен с земли с помощью съемок лучевых скоростей, которые измеряют движение вдоль нашего луча зрения.
Команда Костова использовала эти архивные данные для анализа системы и подтверждения состояния планеты. Его орбита стабильна как минимум в ближайшие 10 миллионов лет. Однако угол орбиты к нам меняется настолько, что транзит планеты прекратится после ноября 2023 года и возобновится через восемь лет.
Миссии НАСА Кеплер и К2 ранее обнаружили 12 околоземных планет в 10 системах, все они похожи на TOI 1338 b. По словам Костова, наблюдения двойных систем смещены в сторону поиска более крупных планет.
Проходы меньших тел не так сильно влияют на яркость звезд. Ожидается, что TESS будет наблюдать сотни тысяч затменных двойных звезд во время своей первоначальной двухлетней миссии, поэтому еще многие из этих околоземных планет ждут своего открытия.
TESS – это миссия NASA Astrophysics Explorer, возглавляемая и управляемая Массачусетским технологическим институтом в Кембридже, Массачусетс, и управляемая Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
Дополнительные партнеры включают Northrop Grumman, базирующуюся в Фоллс-Черч, Вирджиния; Исследовательский центр Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии; Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики в Кембридже, Массачусетс; Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института; и Научный институт космического телескопа в Балтиморе. Более десятка университетов, исследовательских институтов и обсерваторий по всему миру участвуют в миссии.