Pierwsze „Exomoon” Dowody wykryte w pobliżu Exoplanet 4000 lat świetlnych

W pierwszym możliwym dla astronomii naukowcy podejrzewają, że znaleźli duży księżyc krążący wokół planety w pobliżu odległej gwiazdy. Astronomowie badający zewnętrzne obszary kosmosu ujawnili dziesiątki kandydatów na egzoplanety w ostatnich latach, ale co dziwne, nikt nie znalazł mocnych dowodów na istnienie księżyców wokół tych planet. Jak dotąd jedyne księżyce, o których wiemy, istnieją w naszym układzie słonecznym. Ale nowy Postępy naukowe publikacja opublikowana w środę może jednak całkowicie to zmienić.

W artykule para astronomów z Columbia University przedstawia dowody potwierdzające istnienie księżyca krążącego wokół egzoplanety Kepler-1625b, który znajduje się w odległości około 4000 lat świetlnych, wykorzystując dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.

„Jeśli zostanie to potwierdzone, jest to pierwsze prawdziwe odkrycie egzomona, po którym można będzie powtórzyć obserwacje systemu”, absolwent Columbia Columbia, Teachey, współautor artykułu z asystentem dr astronomem Davidem Kippingem, mówi Odwrotność. „Księżyce mają wiele do powiedzenia na temat dynamicznej historii tych systemów egzoplanetarnych, a wciąż istnieje wiele pytań dotyczących ewolucji systemów planetarnych w ciągu miliardów lat ich istnienia”.

Dlaczego egzomony są tak rzadkie?

Biorąc pod uwagę, że nasz układ słoneczny ma tak wiele księżyców, może wydawać się dziwne, że egzomony nie są obfite w innych miejscach. Faktem jest, że jest to dość dziwne i dlatego Teachey i jego koledzy polowali na nich. W wywiadzie z 2017 roku Wszechświat dzisiaj, powiedział:

Widzimy księżyce w naszym Układzie Słonecznym, ale czy są one powszechne gdzie indziej? Mamy tendencję do myślenia, ale nie możemy wiedzieć na pewno, dopóki ich nie zobaczymy. Ale jest to ważne pytanie, ponieważ jeśli odkryjemy, że nie ma zbyt wielu księżyców, to sugeruje, że w naszym Układzie Słonecznym działo się coś niezwykłego we wczesnych dniach, co może mieć poważne implikacje dla tego, jak powstało życie na Ziemia. Innymi słowy, czy historia naszego Układu Słonecznego jest wspólna w całej galaktyce, czy też mamy bardzo nietypową historię pochodzenia? A co to mówi o szansach na życie tutaj? Exomoons staną po to, by dać nam wskazówki do odpowiedzi na te pytania.

Jak znaleźć Exomoon

W nowym badaniu Kipping i Teachey śledzili lekkie podpisy obiektów wokół gwiazdy Kepler-1625. Po przeczuciu opartym na obiecujących danych z Kosmicznego Teleskopu Keplera, wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble'a, aby zebrać więcej danych na temat gwiazdy Kepler-1625. W ten sposób doszli do wniosku, że Kepler-1625b, który jest mniej więcej wielkości Jowisza i krąży wokół swojej gwiazdy mniej więcej w tej samej odległości, którą Ziemia krąży wokół Słońca, może być domem dla księżyca.

Podczas poszukiwania egzoplanet astronomowie szukają spadków w ilości światła emitowanego przez gwiazdę. Mierząc, w jaki sposób planeta blokuje światło swojej gwiazdy domowej, gdy przechodzi przed nią, astronomowie mogą się wiele dowiedzieć na temat rozmiaru, orbity, a nawet składu planety. W miarę jak planeta w kółko przechodzi obok gwiazdy, zgromadzone dane pozwalają astronomom precyzyjnie spłaszczyć okres orbity planety.

Obserwując w ten sposób światło z Kepler-1625, Teachey i Kipping zauważyli niewielką anomalię w danych tranzytowych planety Kepler-1625b: Każdemu zanurzeniu w świetle towarzyszyło kolejna mała kąpiel - taki, którego nie można wyjaśnić jedynie obecnością planety. Jednak przy danych dotyczących tylko trzech tranzytów wiedzieli, że potrzebują więcej. Zapewniając 40 godzin w Kosmicznym Teleskopie Hubble'a, zbudowali o wiele silniejszy argument za ich podejrzeniem: blip w danych tranzytowych Kepler-1625b wydawał się być księżycem, czasami śledzącym planetę, czasami prowadzącym.

Ze względu na unikalną naturę księżyców, ich badania wymagały nieco innego podejścia niż większość polowań na egzoplanety. Dane tranzytowe to świetny sposób na poznanie egzoplanet, ale ponieważ księżyce mają nieznacznie nieregularne orbitowanie, są trudniejsze do zidentyfikowania w ten sposób.

„Księżyce krążą wokół planet, więc pojawiają się w innym miejscu za każdym razem, gdy planeta przechodzi, czasami przed tranzytem planet, czasami po”, mówi Teachey. „Więc nie widzisz tego samego rodzaju okresowości i tak naprawdę nie możesz układać księżycowych tranzytów w ten sam sposób, aby oczyścić sygnał.”

Na szczęście dodatkowy czas spędzony na HST pozwolił Teachey i Kippingowi doskonalić Kepler-1625b i oszacować, że planeta i jej księżyc są w przybliżeniu tej samej wielkości względem siebie, co Ziemia i księżyc - z wyjątkiem tego, że są one około 11 razy większy niż nasz świat domowy i jego księżyc.

Ogromne, jeśli prawda

Ich odkrycia, choć ekscytujące, należą do kategorii „Ogromne… jeśli prawdziwe”. Krótko mówiąc, muszą zostać potwierdzone przez dalsze obserwacje. Teachey i Kipping są bardzo ostrożni, aby dotrzeć do tego punktu.

„Na każdym etapie tego procesu mój współautor David Kipping i ja chcieliśmy pozwolić, aby dane i analiza mówiły same za siebie, a nie twierdzili, że te dane nie mogą być obsługiwane” - mówi Teachey. „Oczywiście chcielibyśmy móc powiedzieć:„ to jest to, znaleźliśmy to, sprawa zamknięta ”, ale zatrzymujemy się trochę poza tym, ponieważ dostrzegamy tutaj niepewności, których nie można (jeszcze) wyeliminować. ”

Jest pewien, że niektórzy nazwaliby ten papier „odkryciem” i ostrzegają przed tym językiem. Dopóki nie zostanie to potwierdzone, księżyce naszego Układu Słonecznego pozostaną unikalne w najbliższym wszechświecie, przynajmniej tak daleko, jak to możliwe.

Wyślij wiadomość e-mail do autora: [email protected].