הלוויין הסקר Exoplanet Survey (TESS), טלסקופ החלל הציד-Exoplanet האחרון של נאס"א, שוגר לחלל ביום רביעי, 18 באפריל, 2018. כפי שהשם מרמז, טלסקופ זה ישתמש בשיטת המעבר לגילוי כוכבי לכת-אדמתיים (כלומר סלעיים, כלומר ) מקיפים כוכבים רחוקים. לצד טלסקופים מהדור הבא, כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), TESS יאסוף ביעילות את המקומות שבהם טלסקופים אוהבים האבל ו קפלר עזוב.
אבל כמה כוכבי לכת צפויים למצוא TESS? זה היה נושא המחקר החדש של חוקרי צוות שניסה להעריך כמה כוכבי לכת TESS עשוי לגלות, כמו גם את התכונות הפיזיקליות של כוכבי הלכת הללו והכוכבים שהם מקיפים. בסך הכל הם מעריכים כי TESS תמצא אלפי כוכבי לכת המקיפים מגוון של כוכבים במהלך המשימה הראשונית לשנתיים.
המחקר, שכותרתו "תשואה מצומצמת מתוקנת מהלווין של סקר Exoplanet Transiting (TESS)", הופיע לאחרונה ברשת. המחקר הוביל על ידי תומאס ברקלי, מדען מחקר עמיתי במרכז הטיסה בחלל גודארד בנאס"א ובאוניברסיטת מרילנד, וכלל את ג'ושוע פפר (אסטרופיסיקאי מאוניברסיטת להיי) ואליסה קווינטאנה (מדענית מחקר במכון SETI ו- NASA איימס). מרכז מחקר).
כפי שסיפר תומאס ברקלי למגזין החלל באמצעות המייל:
"TESS בונה את המורשת של קפלר. קפלר היה בעיקר משימה סטטיסטית ולימד אותנו שכוכבי לכת נמצאים בכל מקום. עם זאת, לא הותאם אופטימיזציה למציאת כוכבי לכת פרטניים מצוינים להמשך המחקר. כעת, כשאנו יודעים שכוכבי לכת נפוצים, אנו יכולים לשגר משהו כמו TESS כדי לחפש אחר כוכבי הלכת שנקיים במחקרים אינטנסיביים של שימוש בטלסקופים מבוססי קרקע וחלל. כוכבי לכת שתמצאו TESS יהיו בממוצע 10X קרובים יותר ו -100X בהירים יותר. "
לצורך המחקר, הצוות יצר מודל תלת-שלבי שלקח בחשבון את הכוכבים ש- TESS תצפה בהם, את מספר כוכבי הלכת שיש לכל אחד מהם, ואת הסבירות ש- TESS יבחין בהם. אלה כללו סוגים של כוכבי לכת שהיו מסתובבים סביב כוכבי ננס הנעים מסוג A לסוג K (כמו השמש שלנו), וכוכבים מסוג M (גמד אדום) בעלי מסה נמוכה יותר.
"כדי להעריך כמה כוכבי לכת TESS ימצאו לקחנו כוכבים שצפו על ידי TESS והדמנו אוכלוסיית כוכבי לכת שמקיפים אותם", אמר ברקלי. "הנתונים הסטטיסטיים על אוכלוסיית החוץ-ארגוני כולו מגיעים ממחקרים שהשתמשו בנתוני קפלר. לאחר מכן, בעזרת דגמים של ביצועים של TESS, הערכנו כמה מאותם כוכבי לכת יתגלו על ידי TESS. מכאן אנו מקבלים את מספרי התשואות שלנו. "
השלב הראשון היה פשוט, הודות לזמינות רשימת יעד המועמדים (CTL) - רשימת עדיפות של כוכבי יעד שקבוצת העבודה לבחירת היעד TESS קבעה כי היו הכוכבים המתאימים ביותר לגילוי כוכבי לכת קטנים. לאחר מכן הם דירגו את 3.8 מיליון הכוכבים הכלולים בגירסה האחרונה בהתבסס על הבהירות והרדיוס שלהם וקבעו איזה מבין TESS עשוי לצפות.
השלב השני כלל הקצאת כוכבי לכת לכל כוכב בהתבסס על חלוקת פויסון, טכניקה סטטיסטית בה מוקצה מספר נתון לכל כוכב (במקרה זה 0 ומעלה). לאחר מכן הוקצו לכל כוכב לכת שש תכונות פיסיקליות שנמשכו באופן אקראי, כולל תקופת מסלול, רדיוס, אקסצנטריות, זווית פריאסטרון, נטייה לקו הראייה שלנו ומועד אמצע של מעבר ראשון.
לבסוף, הם ניסו להעריך כמה מכוכבי הלכת הללו ייצרו אות מעבר שניתן לזהות. כאמור, TESS תסתמך על שיטת הטרנזיט, בה משתמשים במטבלים תקופתיים בבהירות של כוכב כדי לקבוע נוכחות של כוכבי לכת מקיפים או יותר, כמו גם אילוצי מקום על גודלם ותקופות מסלולם. לשם כך שקלו את זיהום השטף של כוכבים סמוכים, את מספר המעברים ומשך המעבר.
בסופו של דבר הם קבעו בביטחון של 90% כי TESS עשוי לגלות 4430–4660 exoplanets חדשים במהלך משימתה בשנתיים:
"התוצאות הן שאנו צופים כי TESS ימצא יותר מ -4,000 כוכבי לכת, כאשר מאות קטנים יותר מכפליים מכדור הארץ. המטרה העיקרית של TESS היא למצוא כוכבי לכת שהם בהירים מספיק לטלסקופ מבוסס-קרקע כדי למדוד את מסתם. אנו מעריכים כי TESS יכול להוביל לשלשול מספר כוכבי הלכת הקטנים מ -4 רדידי כדור הארץ עם מדידות המוניות. "
החל מה -1 באפריל 2018 סך הכל 3,758 אקסוכוכבי לכת אושרו ב -2,808 מערכות, כאשר 627 מערכות מכילות יותר מכוכב לכת אחד. במילים אחרות, ברקלי וצוותו מעריכים כי משימת TESS תכפיל ביעילות את מספר האקסופלאנטים המאושרים ותשלש את מספר האדמות בגודל כדור הארץ וסופר-כדור הארץ במהלך המשימה העיקרית שלה.
זה יחל לאחר סדרת תמרונים מסלולית ובדיקות הנדסיות, שצפויים להימשך כחודשיים. עם הרחבת קטלוג ה- Exoplanet, אנו יכולים לצפות שיהיו עוד הרבה מועמדים "דמויי כדור הארץ" העומדים לרשותם. ובעוד עדיין לא נוכל לקבוע אם למישהו מהם יש חיים, אנו עשויים למצוא כאלה המראים סימנים של אווירה בת קיימא ומים על המשטחים.
המצוד אחר חיים מעבר לכדור הארץ יימשך עוד שנים רבות! ובינתיים, הקפד ליהנות מהסרטון הזה על משימת TESS, באדיבות נאס"א:
