כמה exoplanets יש? לא מזמן לא ידענו אם יש כאלה. ואז גילינו כמה פולסים. ואז שוגרה חללית קפלר והיא גילתה עוד אלפי אלפים. כעת מבצע ה- TESS של נאס"א (לוויין סקר Exoplanet Satellite) ומחקר חדש מנבא את ממצאיו.
ממצאי קפלר העניקו לנו מושג טוב יותר לגבי סוגים ומספר כוכבי הלכת במערכות סולאריות אחרות. אולם לקפלר היו המגבלות והטיה של הדגימה שלו בגלל שיטות המדידה שלו. קפלר התמקד רק באזור אחד קטן בשמיים, המהווה כ- 0.25% מהשמיים. יתכן, אך לא בהכרח סביר, שהחלק הקטן של השמים שקפלר התמקד בו אינו מייצג מדגם גדול יותר.
TESS שונה בהרבה מקפלר, במיוחד באזור השמיים שהוא מכסה. הוא יבצע סקר של כל השמים, ולא סקר המתמקד בחלק קטן מהשמיים. צייד הכוכבים החדש של נאס"א יתמקד גם בכוכבים הבהירים ביותר. הסיבה לכך היא שמטרתה המדעית העיקרית היא למצוא כוכבי לכת גדולים יותר מנפטון המקיפים כוכבים בהירים. הכוכבים צריכים להיות בהירים כך שתצפיות ספקטרוסקופיות מעקב יכולות לקבוע המוני פלנטה וקומפוזיציות אטמוספריות.
למרות שאין לנו קונצנזוס לגבי מידת האקסופלאנטים הנפוצה מבחינת גודלם ותקופות מסלולם, קפלר הראה לנו שאקסופלנט נפוץ. לרוב הכוכבים יש אותם. אך רבים מה Exoplanets שמצא קפלר רחוקים ביותר, ממאות לאלפים של פרסקיות משם. כך שתצפיות מעקב מפורטות קשה עד בלתי אפשריות. מכיוון שטס מתמקד בכוכבים קרובים יותר ובהירים יותר הקרובים לכדור הארץ, ומקלים על תצפיות המשך עם טווחי 'אחרים', תוצאותיה צריכות להיות יותר ייצוגיות ומדויקות יותר בקביעת אוכלוסיות אקס-פלנט.
מחקר חדש שנערך על ידי תומאס ברקלי מנאס"א ואוניברסיטת מרילנד, ג'ושוע פפר מאוניברסיטת להיי ואליסה קווינטנה מנאס"א, ניבא את תוצאות TESS. המאמר שלהם פורסם בכתב העת The Astrophysical. שלושת החוקרים השתמשו במה שאנחנו יודעים על אוכלוסיית הכוכבים ובידוע לנו על אוכלוסיות אקס-פלנט, בשילוב עם מצבי התצפית של TESS, בכדי לבחון את הערכותיהם.
ישנם שלושה גורמים בהדמיה שלהם:
- הדמיה של אוכלוסיית הכוכבים ש- TESS תצפה בה.
- מדגם מייצג של כוכבי לכת המקיפים את הכוכבים ההם.
- חיזוי לכמה מכוכבי הלכת הללו TESS יאתר.
ההערכות שלהם נקראות "סימולציה לתשואה" והיא לא הראשונה שהאסטרונומים הצליחו להגיע אליה. אך לפני שנגיע למספרים, שאלה: מדוע עלינו לדעת מראש מה TESS ימצא?
התשובה לכך היא לקבל התחלה מהי יכולה להיראות תוכנית תצפית המשך. אסטרונומים אוהבים לתכנן קדימה, שכן התבוננות במשאבים כל כך יקרה. הם לא רוצים לחכות עד שכל התוצאות של TESS ייכנסו לפני שהם יחשבו על הצעדים הבאים. או אולי הם פשוט מתרגשים כמו ילדים בסיפור ממתקים. קצת משניהם, כנראה.
ברקלי, פפר וקווינטנה ניהלו את ההדמיה שלהם 300 פעמים כדי להגיע לתשואה החזויה שלהם. יש הרבה פרטים בתוצאות שלהם הקשורים לסוג הכוכב שמסתובבים כוכבי הלכת, למצב התצפית השונה המשמש לאיתור אילו כוכבי לכת וכיצד הכל קשור לתצפיות המשך. אך בצורה קצרה יותר, הנה מה שלושת החוקרים חושבים ש TESS תמצא במהלך המשימה המתוכננת לשנתיים:
- 14,000 Exoplanets סה"כ
- 2100 מהם יהיו קטנים יותר מ -4 רדיוס כדור הארץ (4R), 280 מהם קטנים מ- 2R
- 70 כוכבי לכת ראויים למגורים המקיפים כוכבי ננס אדומים, מתוכם 9 קטנים מ- 2R
- 10 עולמות דמויי אדמה פחות מ- 2R שיכולים להיות באזור המגורים של כוכב כמו השמש שלנו
זו נסיעה מדהימה למדי. 14,000 exoplanets, מתוכם 10 יכולים להיות עולמות דמויי כדור הארץ באזור המגורים של כוכב כמו השמש. זה לא אומר שזה מה ש TESS תמצא, אבל זה אמור להיות קירוב טוב, ומסקרן. מה גם שבניגוד לקפלר, אזי השטח של TESS הם יעדים עיקריים להמשך התבוננות ואפיון.
זו אינה הדמיית התשואה הראשונה עבור TESS. אולם זו נעשית עם אוכלוסיית כוכבים אמיתית ולא מדומה, כך שהיא צריכה להיות מדויקת יותר. ניתן לצפות בסימולציה תשואה נוספת משנת 2015 כאן, ואחת משנת 2017 כאן.
תשואות הסימולציה מראות כי אנו עשויים למצוא כוכבי לכת דמויי כדור הארץ באזורים ראויים למגורים. רובם מקיפים גמדים אדומים, אך מספר קטן צריך להיות סביב כוכבים דמויי שמש. זה מה שכולם רוצים לדעת.
אך אולי חשוב מכך, ההדמיות הללו מראות לנו כי TESS תעמוד ביעד הייעודי שלה: לגלות שפע של כוכבי לכת קטנים יותר מנפטון, אותם ניתן לבחון במחקרי המשך כדי לקבוע את המסתם ואת איפור האווירה שלהם.
בשני המקרים, TESS בדרך למציאת תוצאות מוצקות.
- נייר מחקר: תשואת Exoplanet מתוקנת מהלווין של סקר Exoplanet המעבר (TESS)
- עבודה מחקרית: SATELLITE S Survey Exoplanet Survey: סימולציות של גילוי פלנט ותנוחות כוזבים אסטרופיזיות
- נייר מחקר: סימולציות לגילוי כדור הארץ עבור מספר משימות מורחבות אפשריות של TESS
- מרכז התמיכה המדעית של NASA TESS
- סקירה של משימת קפלר של נאס"א
- כניסה לוויקיפדיה: TESS
