Czy można wykryć pierścienie egzoplanet?
W ramach nowego badania, astronomowie zastanawiali się czy teleskop TESS, który odkrył już wiele obcych światów, mógłby uchwycić również pierścienie egzoplanet.
.Egzoplanety, jak tłumaczą naukowcy, to planety krążące wokół gwiazd poza Układem Słonecznym. Od czasu ich pierwszego potwierdzonego odkrycia w latach 90. zidentyfikowano ich ponad 5 tysięcy i przybierają one różne formy, od gazowych olbrzymów większych od Jowisza po skaliste światy wielkości Ziemi, które mogą znajdować się w strefie zamieszkiwalnej swoich gwiazd.
Te obce światy występują w różnych odmianach, niektóre posiadają niezwykłe atmosfery, ekstremalne temperatury i a jeszcze poruszają się na szczególnych orbitach. Badanie egzoplanet nie tylko pomaga astronomom poznawać różnorodność obcych układów, ale także służy poszukiwaniom możliwego życia we Wszechświecie.
Wśród urządzeń poszukujących egzoplanety znajduje się należący do NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), teleskop kosmiczny, który poszukuje kosmos w poszukiwaniu obcych światów poprzez monitorowanie jasności gwiazd. Wystrzelony w 2018 roku TESS wykorzystuje metodę tranzytu – wykrywania niewielkich spadków światła gwiazdy, które występują, gdy planeta przechodzi przed jej tarczą.
W przeciwieństwie do swojego poprzednika teleskopu Keplera, który koncentrował się na wąskim wycinku nieba, TESS skanuje je prawie całe, celując w jasne pobliskie gwiazdy. Do tej pory udało mu się odkryć tysiące kandydatów na obce planety, w tym światy wielkości Ziemi i takie, które potencjalnie nadające się do zamieszkania.
Astronomowie z Tokyo Metropolitan University, pod kierownictwem Tsubasę Umetaniego, w ramach nowego badania sprawdzili czy możliwe jest to, aby wykryć pierścienie egzoplanet. Wcześniejsze próby obejmowały metody fotometryczne (pomiar jasności ciał niebieskich) i spektroskopowe (badanie powstawania i interpretaca widm, uzyskanych w wyniku oddziaływań wszelkich rodzajów promieniowania na materię) poprzez analizę zniekształceń krzywej jasności, efektów rozpraszania, anomalii widmowych i przesunięć prędkości. . Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.
Jednak jak zaznaczyli naukowcy, próby te okazały się niejednoznaczne. Ich wykrywalność zależała od rozmiaru, nachylenia i składu pierścieni, przy czym lodowe, nachylone pierścienie są łatwiejsze do wykrycia niż zwarte, skaliste, na które oddziałują silne siły pływowe.
Zamiast tego badacze skupili się na poszukiwaniu pierścieni egzoplanet przy użyciu danych fotometrycznych TESS, koncentrując się na 308 bliskich planetach wybranych ze względu na ich potencjalne sygnały wskazujące na obecność pierścieni.
Astronomowie opracowali proces czyszczenia krzywych jasności i porównali modele tranzytów z pierścieniami i bez nich, aby wykryć subtelne cechy odróżniające oba sygnały. Podejście obejmowało dopasowanie modelu, wstępne przetwarzanie danych i porównanie z poprzednimi wynikami uzyskanymi za pomocą teleskopu Keplera w celu usprawnienia metod wykrywania, która pozwoli wskazać pierścienie egzoplanet.
Zidentyfikowali oni sześć układów egzoplanet, w których modele z pierścieniami lepiej pasowały do danych, ale dokładniejsze obserwacje nie wykazały wyraźnych dowodów na ich istnienie. Na podstawie tych wyników naukowcy ustalił górne limity wielkości pierścieni dla 125 obiektów odkrytych przez TESS, stwierdzając, że pierścienie większe niż 1,8 promienia planety są rzadkie i występują w mniej niż 2 proc. przypadków.
.Metoda pozwalająca na to, aby wykryć pierścienie egzoplanet nie została jeszcze w pełni dopracowana, jednak zdaniem astronomów, badanie pozwoliło lepiej poznać możliwości wykrywania i zrozumienia innych układów planetarnych. W miarę doskonalenia technik obserwacyjnych i rozpoczęcia nowych misji, takich jak PLATO ESA, szanse, aby wykryć pierścienie egzoplanet znacznie się zwiększą.
Oprac. EG
