Cea mai îndepărtată exoplanetă găsită vreodată de Kepler este… surprinzător de familiară

O exoplanetă la 17.000 de ani lumină de Pământ a fost găsită ascunsă în datele culese de telescopul spațial Kepler, care este acum retras.

Este cea mai îndepărtată lume descoperită vreodată de observatorul de vânătoare de planete, de două ori distanța față de recordul său anterior. În mod fascinant, exoplaneta este aproape o geamănă exactă Jupiter – de masă similară și orbitează aproape la aceeași distanță cu distanța lui Jupiter de Soare.

Denumită K2-2016-BLG-0005Lb, reprezintă prima exoplanetă confirmată dintr-o serie de date din 2016 care a detectat 27 de obiecte posibile folosind o microlensă gravitațională, mai degrabă decât metoda de detectare primară a lui Kepler. Descoperirea a fost înaintată la Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomiesi este disponibil pe serverul de preprint arXiv.

„Kepler nu a fost niciodată conceput pentru a găsi planete folosind microlensing, așa că, în multe privințe, este uimitor că a făcut acest lucru.” a spus astronomul Eamonn Kerins de la Universitatea din Manchester.

Sonda spațială Kepler a contribuit la deschiderea larg a câmpului astronomiei exoplanetelor. S-a lansat în 2009 și a petrecut aproape 10 ani vânând planete din afara Sistemului Solar sau exoplanete. În acest timp, observațiile sale au relevat peste 3.000 de exoplanete confirmate și alte 3.000 de candidate.

Tehnica sa este în mod ingenios și înșelător de simplă. Kepler s-a uitat la câmpuri de stele, optimizate pentru a detecta scăderile slabe, regulate, în lumina stelelor, care sugerează că o exoplanetă se află pe orbită în jurul unei stele. Aceasta se numește metoda de tranzit și este bună pentru a găsi exoplanete mai mari din apropiere care orbitează aproape de stelele lor.

Microlensingul este puțin mai complicat, exploatând o particularitate a gravitației și o aliniere întâmplătoare. Masa unui corp, cum ar fi o planetă, creează o curbură gravitațională a spațiu-timp în jurul său. Dacă acea planetă trece apoi în fața unei stele, spațiu-timp curbat acționează practic ca o lupă care face ca lumina stelelor să se lumineze foarte slab și pentru scurt timp.

Microlensele gravitaționale sunt foarte bune pentru a găsi exoplanete la distanță mare de Pământ, orbitând stelele lor la distanțe destul de mari, până la mase de planete foarte mici. Cea mai îndepărtată exoplanetă galactică descoperită până în prezent a fost captată de microlensing, o lume cu masa Pământului aflată la 25.000 de ani lumină distanță.

Deoarece Kepler este optimizat pentru detectarea schimbărilor în cercetătorii luminii stelelor, o echipă condusă de Universitatea din Manchester s-a gândit recent să analizeze datele Kepler pentru evenimentele de microlensare, dintr-o fereastră de observare de mai multe luni în 2016. Ei au identificat 27 de evenimente, dintre care cinci au fost complet noi, neidentificate încă în datele de la telescoapele de la sol.

„Pentru a vedea efectul este nevoie de o aliniere aproape perfectă între sistemul planetar din prim-plan și o stea de fundal.” a explicat Kerins.

„Șansa ca o stea de fundal să fie afectată în acest fel de o planetă este de la zeci până la sute de milioane la unu împotriva. Dar există sute de milioane de stele spre centrul galaxiei noastre. Așa că Kepler a stat și le-a urmărit timp de trei luni. „

Unul dintre cele cinci evenimente a fost K2-2016-BLG-0005Lb și părea promițător pentru o exoplanetă care orbitează o stea. Așa că echipa a căutat seturi de date din cinci sondaje la sol care priveau același petic de cer în momentul în care era Kepler, pentru a le corobora semnalul.

Ei au descoperit că Kepler a observat semnalul puțin mai devreme și pentru puțin mai mult timp decât cele cinci sondaje la sol. Acest set de date combinat a permis echipei să determine că exoplaneta are aproximativ 1,1 ori masa lui Jupiter, orbitând în jurul stelei sale la o distanță circulară de 4,4 unități astronomice. Distanța medie a lui Jupiter față de Soare este de 5,2 unități astronomice.

„Diferența de punct de vedere dintre Kepler și observatorii de aici pe Pământ ne-a permis să triangulăm locul în care se află sistemul planetar de-a lungul liniei noastre de vedere”, spuse Kerins.

„Kepler a putut observa, de asemenea, neîntrerupt de vreme sau de lumina zilei, permițându-ne să determinăm exact masa exoplanetei și distanța sa orbitală față de steaua gazdă. Este practic geamănul identic al lui Jupiter în ceea ce privește masa și poziția sa față de Soare, care reprezintă aproximativ 60 la sută din masa propriului nostru Soare”.

Deși în prezent nu avem mai multe date despre sistem, această descoperire are implicații pentru căutarea noastră de viață extraterestră. Există dovezi care sugerează că Jupiter ar fi putut juca un rol esențial în condițiile care au permis Pământului să apară și să prospere pe Pământ; Găsirea analogilor lui Jupiter care orbitează în jurul stelelor îndepărtate ar putea fi o modalitate de a identifica aceste condiții.

Faptul că Kepler, un instrument care nu este conceput pentru microlensing, a fost capabil să facă acest tip de detecție, de bun augur pentru instrumentele viitoare care voi fi proiectat pentru microlensing. Telescopul spațial roman Nancy Grace de la NASA, programat să fie lansat în următorii cinci aniva căuta evenimente de microlensing, la fel ca și cele ale ESA Euclideprogramată pentru lansare anul viitor.

Aceste detectări ar putea revoluționa înțelegerea noastră despre exoplanete.

„Vom învăța cât de tipică este arhitectura propriului nostru sistem solar.” spuse Kerins. „Datele ne vor permite, de asemenea, să ne testăm ideile despre modul în care se formează planetele. Acesta este începutul unui nou capitol interesant în căutarea noastră pentru alte lumi”.

Cercetarea a fost depusă la Anunțurile lunare ale Societății Regale de Astronomie și este disponibil pe arXiv.