Selv om astronomifolk er glade for å vise antall eksoplaneter som er funnet av Kepler-romfartøyet, er ikke disse planetene faktisk bekreftet. Det kan faktisk ta lang tid å bekrefte deres eksistens.
Vitenskap er uber-streng, selvfølgelig, eller det burde være. Vi kan ikke ha falske positiver som moker opp dataene våre. Derfor tok det til nå å bekrefte den første eksoplanettkandidaten som ble funnet av Kepler, kjent som Kepler 1658 b.
Kepler 1658 b ble først oppdaget av bakkebaserte teleskoper før Kepler til og med ble lansert. Den gang ble det kalt KOI 4.10, der KOI står for Kepler Object of Interest. Kepler-oppdraget var allerede planlagt, så de visste at denne eksoplanettkandidaten var i Keplers synsfelt. Og astronomer visste at det ville bli målrettet.
Da Kepler-romfartøyet ble lansert, trodde astronomene først at 1658 b var en falsk positiv, noe som betyr at de med de tilgjengelige dataene ikke kunne konkludere med at det virkelig var en planet. Det var fordi de første estimatene av vertsstjernen var av, langt på vei. De undervurderte enormt stjernen og planeten. Massestimatene på planeten og stjernen kunne ikke forklare effekten på selve stjernen. (Massive planeter dyster vertsstjernene på tyngdekraften, og det kan måles.)
Så Kepler 1658 b ble lagt på sokkelen, for å bli falsk som falsk positiv. Etter hvert gikk ny programvare til å arbeide med Kepler-dataene, og 1658 b ble satt tilbake i eksoplanettkandidatkategorien i påvente av bekreftelse.
Nå, i en ny studie ledet av University of Hawaii doktorgradsstudent Ashley Chontos, er 1658 b bekreftet som en exoplanet. Men det tok litt arbeid.
Først gikk Chontos tilbake gjennom Kepler-data på jakt etter mål for å reanalysere i 2017. Den nye analysen benyttet seg av stjernestemme bølger, som er seismisk støy laget av en stjerne når det gjelder fusjonsvirksomheten. Studiet av disse bølgene kalles asteroseismologi.
Det grunnleggende i asteroseismologi er ikke så vanskelig å forstå. Større stjerner lager de laveste, dypeste lydene, mens mindre stjerner lager høye klanger. Det er sånn som moderne stereohøyttalere: sub-woofers er store og lager bassnotene, og tweeters er små og gjør høye toner.
Da Chontos analyserte vertsstjernen i 1658 b, kom den ut større enn antatt.
"Den nye analysen vår, som bruker stjernestore lydbølger observert i Kepler-dataene for å karakterisere stjernen, demonstrerte at stjernen faktisk er tre ganger større enn tidligere antatt. Dette betyr igjen at planeten er tre ganger større, og avslører at Kepler-1658b faktisk er en varm Jupiter, ”sa Chontos.
Men det var ikke slutten. Denne nye analysen antydet at det var en faktisk planet og ikke bare en falsk positiv. Men det måtte fortsatt bekreftes, og det krevde mer data.
"Vi varslet Dave Latham (en senior astronom ved Smithsonian Astrophysical Observatory, og medforfatter på papiret), og teamet hans samlet inn nødvendige spektroskopiske data for utvetydig å vise at Kepler-1658b er en planet," sa Dan Huber, medforfatter og astronom ved University of Hawaii. "Som en av pionerene innen eksoplanettvitenskap og en nøkkelfigur bak Kepler-oppdraget, var det spesielt passende å ha Dave til å være en del av denne bekreftelsen."
Den nye avisen heter "The Curious Case of KOI 4: Confirming Keplers First Exoplanet Detection."
Så her er noen fakta om eksoplaneten Kepler 1658 b, og dens vertsstjerne Kepler 1658:
- Kepler 1658 er en massiv undergigant som for øyeblikket er i en rask fase med fantastisk evolusjon. Vi vet bare om ni andre som liker det.
- Kepler 1658 er 50% mer massiv og tre ganger større enn solen.
- Kepler 1658 b er en varm Jupiter, og med en orbitalavstand på bare 0,05 astronomiske enheter, er den en av de nærmeste kjente planetene til en stjerne av denne typen.
Kepler 1658 er som en fremtidig, utviklet versjon av vår sol. Astronomer vet ikke hvorfor ennå, men stjerner som dette har sjelden planeter som går i bane rundt dem. Så 1658-systemet er som et ekstremt tilfelle. Men dens ekstreme natur gjør at astronomer kan sette grenser for de komplekse fysiske interaksjonene som får planeter til å spiral inn i deres vertsstjerne. Dette systemet forteller oss at denne spiralaktive handlingen skjer mye tregere enn tenkt, og at den ikke virkelig kan forklare mangelen på planeter rundt disse stjernene.
"Kepler-1658 er et perfekt eksempel på hvorfor en bedre forståelse av vertsstjerner på eksoplaneter er så viktig," sa Chontos. "Det forteller oss at det er mange skatter igjen å finne i Kepler-dataene."
Kilder:
- Forskningsoppgave: The Curious Case of KOI 4: Confirming Keplers First Exoplanet Detection
- Forskningsartikkel: TrES-2: The First Transiting Planet in Kepler Field
- Pressemelding: Kepler romteleskopets første eksoplanettkandidat bekreftet, ti år etter lansering
- Pressemelding: Discovery Alert! Keplers første planet-kandidat bekreftet, 10 år senere
- Pressemelding: Symfoni av stjerner: Vitenskapen om stjerners lydbølger
