חוקרים העובדים עם נתונים מ- TESS של נאס"א (לוויין סקר Exoplanet Survey) מצאו כוכב לכת המקיף שני כוכבים. בתחילה, המערכת זוהתה על ידי מדעני אזרחים כצמד כוכבים בינאריים המפילים ללא כוכב לכת. אולם מתמחה שעיין מקרוב בנתונים ההם מצא שהוא לא היה מזוהה.
שמו של המתמחה הוא וולף קוקייה והוא היה מתמחה בקיץ במרכז הטיסה בחלל Goddard החלל של נאס"א, הסוכנות המנהלת את TESS. מדענים אזרחיים של זונייברס, בתוכנית "צייד הכוכבים", צפו וריאציות בבהירות הכוכבים בנתוני TESS והעלו אותם. קוקייר בחן את ההעלאות הללו ביתר קלף כאשר נתקל בנתונים של TOI 1338, מערכת כוכבים בינארית שנמצאת במרחק של 1300 שנות אור במערכת הכוכבים פיקטור.
"חיפשתי בנתונים את כל מה שהמתנדבים סימנו כבינארית של ליקוי חמה, מערכת בה שני כוכבים מסתובבים זה סביב זה ומבחינתנו ליקוי זה את זה כל מסלול," אמר קוקייר. "כשלושה ימים לאחר ההתמחות ראיתי איתות ממערכת שנקראה TOI 1338. בהתחלה חשבתי שזה ליקוי חמה מהמם, אבל התזמון היה שגוי. התברר שזה כוכב לכת. "
כוכב לכת ביתי הוא כוכב הלכת סביב שני כוכבים, וזה הראשון של TESS. ישנם מעל 20 בתי מרקחת מאושרים נוספים וקומץ לא מאושר או ספק. תגלית זו הוצגה בדיון בפאנל בכינוס השנתי של האגודה לאסטרונומיה אמריקאית. קוקייר וחוקרים אחרים הגישו את ממצאיהם בעיתון לכתב עת מדעי.
כדור הארץ נקרא TOI 1338 b וזה הכוכב היחיד שאנחנו מכירים במערכת. הוא גדול פי 6 מכדור הארץ, שממקם אותו בין נפטון לשבתאי להשוואה. אחד הכוכבים שהוא מקיף הוא מסיבי יותר בכ -10% מהשמש שלנו, בעוד השני קריר ועמום יותר ורק שליש ממסת השמש. מכיוון ש- TOI 1338 b נמצא כמעט באותו מישור כמו הכוכבים, הוא חווה ליקוי חמה של השמש כל 15 יום.
TESS פועל באמצעות איתור כוכבי לכת העוברים ביננו לבין הכוכבים שלהם. בכל פעם שקורה זה נקרא מעבר. המצלמות הרגישות שלה יכולות לזהות את טיפות האור הקטנטנות הללו מהכוכב. TESS נמצאת במשימה של שנתיים לאיתור exoplanets על ידי לימוד אותו מגזר שמיים במשך 27 יום בכל פעם. המוקד שלו הוא למצוא עולמות דמויי כדור הארץ סביב כוכבים סמוכים, שקל יותר לעקוב אחר מצפים וטלסקופים אחרים.
אולם מרבית האקסופלאנטים שאותרו עד כה, על ידי TESS וציידי כדור הארץ האחרים, סובבים סביב כוכב בודד. בית מרקחת כמו TOI 1338 b קשה יותר לזהות. שני הכוכבים במערכת מקיפים אף הם מה שמאפשר אתגר להתיר את המעברים והמטבלים השונים באור. במקרה זה, הכוכב הקטן יותר עובר מול הכוכב הגדול יותר, ויוצר ירידה דומה באור הכוכבים כמו מעבר הכוכב.
"אלה הם סוגים של איתותים שאלגוריתמים באמת נאבקים איתם."
וסלין קוסטוב, מחבר ראשי, מכון SETI ומרכז טיסת החלל גודארד
המעברים של TOI 1338 b מתרחשים באופן לא סדיר, בין כל 93 ל 95 יום, מה שהופך אותו ללא תקופתי. וגם העומק ומשך המעברים משתנים, בגלל התנועה של שני הכוכבים. מה שמרכיב את הקושי הוא העובדה כי TESS יכולה לראות רק את מעבר הכוכב מול הכוכב הגדול יותר, ולא את הקטן יותר.
"אלה הם סוגים של איתותים שאלגוריתמים באמת נאבקים איתם," אמר הסופר הראשי וסלין קוסטוב, מדען מחקר במכון SETI וגודארד, שעבד על מחקרים אחרים על כוכבי לכת ביתיים. "העין האנושית טובה מאוד במציאת דפוסים בנתונים, במיוחד דפוסים לא תקופתיים כמו אלה שאנו רואים במעברים ממערכות אלה."
קוקיר בחן את נתוני המעבר ולא היה בטוח בתחילה. היה צריך לבחון כל מעבר באופן פרטני, מכיוון שגם מעבר הכוכב וגם מעבר הכוכב הקטן יותר לפני הגדול יותר ייצרו מטבלים דומים באור הכוכבים. בתחילה זה נראה כאילו הכוכב הקטן יותר גרם לטבילה, אך העיתוי שלו לא תאם ליקוי חמה. הצוות השתמש בחבילת תוכנה בשם "אלינור", על שם הגיבור בסרט "איש הקשר" של קארל סייגן, כדי לעזור להם להבין את מה שהם רואים.
"לאורך כל התמונות שלה TESS עוקבת אחר מיליוני כוכבים," אמרה הסופרת משותפת עדינה פיינשטיין, סטודנטית לתואר שני באוניברסיטת שיקגו. "זו הסיבה שהצוות שלנו יצר אלינור. זוהי דרך נגישה להוריד, לנתח ולהמחיש נתוני מעבר. עיצבנו את זה עם כוכבי לכת בראש, אבל חברי קהילה אחרים משתמשים בה כדי ללמוד כוכבים, אסטרואידים ואפילו גלקסיות. "
TESS אינו הראשון ללמוד TOI 1338. הוא נחקר מהקרקע בסקרי מהירות רדיאליים. נתונים ארכיוניים אלה עזרו לצוות לזהות את מסלולו של TOI 1338 b. לדבריהם, מסלול כדור הארץ יהיה יציב במשך 10 מיליון השנים הבאות, אם כי מבחינתנו הוא יפסיק לעבור מול כוכבו בנובמבר 2023. ואז בערך 2031 נראה שוב את המעברים, בזכות הזווית של המסלול.
למרות שזיהינו רק מעטים, עשויים להיות מבוגרים יחסית שכיחים. הם פשוט קשה למצוא, בעיקר קטנים, למרות שבמגזינים יש סיכוי גבוה יותר לעבור מאשר כוכבי לכת המקיפים כוכב יחיד.
לכוכבי לכת ביתיים יכולים להיות כמה מאפיינים מוזרים בהשוואה לכוכבי לכת המקיפים כוכב יחיד. המאפיינים המסלוליים של מערכות אלה יכולים להיות מורכבים ודינאמיים. יש אסטרונומים שקוראים להם "אלימים".
בית מרקחת אחד שהתגלה בשנת 2014, קפלר 413-b, כולל הטיה צירית שיכולה להשתנות עד 30% ב -11 שנים. זה קרוב לקצה הפנימי של האזור המגורים, ועונותיו יכולות להשתנות בפראות. אסטרונומים החוקרים את כדור הארץ צפו בשלושה מעברים המתרחשים בהפרש של 66 יום. ואז לא היו מעברים במשך 800 יום, ואחריה חמישה מעברים נוספים שהופרדו גם על ידי 66 יום כל אחד. פערים אלה במעברים גורמים למדענים להאמין שישנם הרבה יותר מבזמנויות בחוץ, אנו פשוט לא מתבוננים בזמן הנכון לראות אותם עוברים.
מערכות כוכב בינאריות נפוצות, ואסטרונומים מצפים מ- TESS למצוא מאות אלפי מערכות כוכב בינאריות מוגזמות במהלך המשימה של שנתיים. בהתבסס על כך, החללית עשויה למצוא הרבה יותר כוכבי לכת ביתיים. לעיון, קפלר מצא 12 כוכבי לכת ביתיים ב -10 מערכות כוכב בינארי הליקוי.
יותר:
- הודעה לעיתונות: משימת TESS של נאס"א חושפת את העולם הראשון שלה עם שני כוכבים
- מגזין החלל: האבל מגלה כדור הארץ סביב מערכת הכוכבים הבינאריים
- כניסה לוויקיפדיה: כוכבי לכת מעגליים
