Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), NASAs siste eksoplanettjakt-romteleskop, ble lansert i verdensrommet onsdag 18. april 2018. Som navnet antyder, vil dette teleskopet bruke transittmetoden for å oppdage landmasseplaneter (dvs. steinete) ) i bane rundt fjerne stjerner. Ved siden av andre neste generasjons teleskoper som James Webb romteleskop (JWST), vil TESS effektivt hente der teleskoper liker Hubble og Kepler slapp.
Men hvor mange planeter forventes det at TESS finner? Det var temaet for en ny studie av et team forskere som forsøkte å estimere hvor mange planeter TESS sannsynligvis vil oppdage, samt de fysiske egenskapene til disse planetene og stjernene de går i bane. Til sammen anslår de at TESS vil finne tusenvis av planeter som kretser rundt en rekke stjerner i løpet av det to år lange primære oppdraget.
Studien, med tittelen “A Revised Exoplanet Yield from the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)”, dukket nylig opp på nettet. Studien ble ledet av Thomas Barclay, en forskningsforsker ved NASA Goddard Space Flight Center og University of Maryland, og inkluderte Joshua Pepper (en astrofysiker ved Lehigh University) og Elisa Quintana (en forsker med SETI Institute og NASA Ames Forskningssenter).
Som Thomas Barclay fortalte Space Magazine via e-post:
“TESS bygger arven etter Kepler. Kepler var først og fremst et statistisk oppdrag og lærte oss at planeter er overalt. Imidlertid var det ikke optimalisert for å finne gode individuelle planeter for videre studier. Nå som vi vet at planeter er vanlige, kan vi lansere noe som TESS for å søke etter planetene som vi vil foreta intensive studier av å bruke bakken og rombaserte teleskoper. Planeter som TESS vil finne vil i gjennomsnitt være 10 ganger nærmere og 100x lysere. ”
For studiens skyld laget teamet en tretrinnsmodell som tok hensyn til stjernene TESS vil observere, antall planeter som hver av dem sannsynligvis har, og sannsynligheten for at TESS kan oppdage dem. Disse inkluderte de typer planeter som ville være i bane rundt dvergstjerner som spenner fra A-type til K-type (som vår sol) og stjerner av M-type (rød dverg) med lavere masse.
"For å estimere hvor mange planeter TESS vil finne, tok vi stjerner som vil bli observert av TESS og simulerte en bestand av planeter som går i bane rundt dem," sa Barclay. “Befolkningsstatistikken for eksoplanettene kommer alle fra studier som brukte Kepler-data. Deretter estimerte vi hvor mange av disse planetene som ble oppdaget av TESS ved å bruke modeller for TESS-ytelse. Det er her vi får avkastningstallene våre fra. ”
Det første trinnet var greit, takket være tilgjengeligheten av kandidatmålslisten (CTL) - en prioritert liste over målstjerner som TESS målvalg arbeidsgruppe bestemte var de mest egnede stjernene for å oppdage små planeter. De rangerte deretter de 3,8 millioner stjernene som er inkludert i den siste versjonen basert på deres lysstyrke og radius og bestemte hvilken av disse TESS som sannsynligvis vil observere.
Det andre trinnet besto av å tilordne planeter til hver stjerne basert på en Poisson-distribusjon, en statistisk teknikk der et gitt antall tildeles hver stjerne (i dette tilfellet 0 eller mer). Hver planet fikk deretter tildelt seks fysiske egenskaper tegnet tilfeldig, inkludert en orbital periode, en radius, en eksentrisitet, en periastron vinkel, en tilbøyelighet til vår siktlinje og en mid-tid for første transitt.
Til slutt forsøkte de å estimere hvor mange av disse planetene som ville generere et påviselig transitt-signal. Som nevnt, vil TESS stole på transittmetoden, der periodiske fall i en stjerners lysstyrke brukes til å bestemme tilstedeværelsen av en eller flere kretsende planeter, samt plassere begrensninger for størrelsen og omløpstiden. For dette vurderte de fluksforurensningen av stjerner i nærheten, antall transitter og transittvarighet.
Til slutt bestemte de med 90% tillit til at TESS sannsynligvis vil oppdage 4430–4660 nye eksoplaneter i løpet av sitt to års oppdrag:
Resultatene er at vi spår at TESS vil finne mer enn 4000 planeter, med hundrevis som er mindre enn det dobbelte av jordens størrelse. Det primære målet med TESS er å finne planeter som er lyse nok til at det bakkebaserte teleskopet måler massen deres. Vi anslår at TESS kan føre til tredobling av antall planeter som er mindre enn 4 jordradier med massemålinger. ”
Fra 1. april 2018, totalt 3.758 exoplaneter er bekreftet i 2 808 systemer, hvor 627 systemer har mer enn en planet. Med andre ord, Barclay og teamet hans anslår at TESS-oppdraget effektivt vil doble antallet bekreftede eksoplaneter og tredobler antallet jordstørrelser og Super-Earths under sitt primære oppdrag.
Dette vil begynne etter en serie orbitalmanøvrer og ingeniørprøver, som forventes å vare i omtrent to måneder. Med den utvidede eksoplanettkatalogen kan vi forvente at det vil være mange flere "jordlignende" kandidater tilgjengelig for studier. Og selv om vi fremdeles ikke kan bestemme om noen av dem har liv, kan vi kanskje finne noen som viser tegn på en levedyktig atmosfære og vann på overflatene.
Jakten på liv utenfor Jorden vil fortsette i mange år fremover! Og i mellomtiden, husk å glede deg over denne videoen om TESS-oppdraget, med tillatelse fra NASA:
