Kepler potwierdza odkrycie ponad 100 nowych planet

Montaż przedstawiający Obserwatorium na Mauna Kea, Kosmiczny Teleskop Keplera oraz nocne nieba z Polami K2 i odkrytymi układami planetarnymi (kropki). Międzynarodowy zespół astronomów odkrył ponad 100 planet bazując na zdjęciach z teleskopu Kepler realizującego misję K2. Zespół potwierdził i scharakteryzował planety wykorzystując do tego zestaw instrumentów z całego świata, w tym czterech z Mauna Kea (teleskopy Obserwatorium Kecka, teleskop Gemini North oraz Infrared Telescope Facility). Po prawej widzimy takżę wizję artystyczną jednej z planet. Źródło: Karen Teramura (UHIfA)
Montaż przedstawiający Obserwatorium na Mauna Kea, Kosmiczny Teleskop Keplera oraz nocne nieba z Polami K2 i odkrytymi układami planetarnymi (kropki). Międzynarodowy zespół astronomów odkrył ponad 100 planet bazując na zdjęciach z teleskopu Kepler realizującego misję K2. Zespół potwierdził i scharakteryzował planety wykorzystując do tego zestaw instrumentów z całego świata, w tym czterech z Mauna Kea (teleskopy Obserwatorium Kecka, teleskop Gemini North oraz Infrared Telescope Facility). Po prawej widzimy takżę wizję artystyczną jednej z planet. Źródło: Karen Teramura (UHIfA)

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył i potwierdził kolejną grupę nowych planet. Tak duże osiągnięcie możliwe było dzięki połączeniu danych zebranych przez teleskop Kepler w ramach misji K2 z uzupełniającymi obserwacjami prowadzonymi za pomocą naziemnych teleskopów np. w Obserwatorium W.M. Kecka na Maunakea, teleskopów Gemini na Maunakea i w Chile, teleskopu Automated Planet Finder czy Large Binocular Telescope. Zespół potwierdził odkrycie ponad 100 planet, wśród których znalazł się także pierwszy układ planetarny składający się z czterech planet potencjalnie podobnych do Ziemi. Wyniki badań oublikowano online w periodyku Astrophysical Journal Supplement Series.

Co ciekawe, tak fantastyczne odkrycie stało się możliwe dopiero wtedy gdy awarii uległ układ odpowiadający za orientację teleskopu Kepler w przestrzeni.

W ramach pierwotnej misji, teleskop Kepler badał określony wycinek nieba widoczny z półkuli południowej, mierząc częstotliwość występowania w kosmosie planet podobnych rozmiarami i temperaturą do Ziemi krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca. Jednak gdy w 2013 roku teleskop utracił zdolność precyzyjnego wpatrywania się w swój pierwotny obszar docelowy inżynierowie zapewnili mu nowe życie, które okazało się bogate w odkrycia.

Nowa misja, nazwana K2 umożliwiła zdolność obserwowania serii niezależnych pól w płaszczyźnie ekliptyki. Co więcej, w przeciwieństwie do misji Kepler, misja K2 jest całkowicie kontrolowana przez społeczność naukową, która proponuje kolejne cele obserwacyjne.  Aktualnie w ramach K2 teleskop obserwuje większą część chłodniejszych, mniejszych, czerwonych karłów, które są dużo bardziej powszechne w Drodze Mlecznej niż gwiazdy podobne do Słońca.

„Pierwotna misja Keplera skupiała się na prowadzeniu obserwacji małego wycinka nieba i wykonywaniu przeglądu demograficznego różnych typów planet,” mówi Ian Crossfield z Lunar and Planetary Laboratory, który zaangażowany był w te badania naukowe. „To podejście oznaczało, że w ramach przeglądu Kepler obserwowaliśmy stosunkowo niewiele najjaśniejszych, najbliższych czerwonych karłów. Misja K2 pozwoliła nam zwiększyć liczbę obserwowanych małych, czerwonych gwiazd o czynnik 20.”

Jednym z najciekawszych zestawów planet odkrytych w ramach naszych badań jest układ czterech potencjalnie skalistych planet, 20-50% większych od Ziemi, krążących wokół gwiazdy o połowę mniejszej od Słońca. Ich okresy orbitalne mieszczą się w zakresie od 5.5 do 24 dni, a dwie z nich otrzymują od swojej gwiazdy ilość promieniowania jaką otrzymujemy od Słońca na Ziemi.

Pomimo tak ciasnych orbit – znacznie ciaśniejszych od orbity Merkurego wokół Słońca – według Crossfielda nie można wykluczyć możliwości powstania życia na takich planetach.

„Z uwagi na fakt, że te mniejsze gwiazdy są tak powszechne w Drodze Mlecznej, może się okazać, że życie dużo częściej występuje na planetach krążących wokół chłodnych czerwonych karłów, niż na planetach krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca,” mówi Crossfield.

W celu weryfikacji planetarnych kandydatów zidentyfikowanych w ramach K2 naukowcy uzyskali wysokiej rozdzielczości obrazy gwiazd macierzystych wykonane za pomocą kamery NIRC2 obserwującej w podczerwieni, a zainstalowanej w Oberwatorium Kecka, teleskopów Gemini i Large Binocular Telecope oraz wysokiej rozdzielczości widm wykonanych za pomocą spektrografu HIRES  oraz Automated Planet Finder.  Poprzez rozszczepienie wiązki światła pochodzącego od gwiazdy, spektrografy pozwoliły naukowcom na wykonanie pomiarów właściwości fizycznych gwiazd – takich jak masa, promień i temperatura – a dzięki temu na określenie właściwości planet wokół nich krążących.

Źródło: Keck Observatory