Trong ba mươi năm qua, hàng ngàn hành tinh ngoài mặt trời đã được phát hiện ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta. Đối với hầu hết các phần, họ đã được phát hiện bởi Kepler Kính viễn vọng không gian sử dụng một kỹ thuật gọi là Phương pháp trắc quang. Đối với phương pháp này, các nhà thiên văn học đo các lần lặn định kỳ theo độ sáng của ngôi sao - là kết quả của các hành tinh đi qua phía trước chúng so với người quan sát - để xác nhận sự hiện diện của các hành tinh.
Nhờ một nỗ lực nghiên cứu mới được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học chuyên nghiệp và nghiệp dư, một cái gì đó nhỏ hơn nhiều so với các hành tinh gần đây đã được phát hiện quay quanh một ngôi sao xa xôi. Theo một nghiên cứu mới được công bố bởi nhóm nghiên cứu, sáu exocom được quan sát thấy quay quanh KIC 3542116, một ngôi sao F2V quang phổ nằm cách Trái đất 800 năm ánh sáng. Những sao chổi này là những vật thể nhỏ nhất cho đến nay phát hiện ra phương pháp Photometry.
Nghiên cứu mô tả chi tiết phát hiện của họ, có tiêu đề Ex có thể chuyển đổi ngoại bào được phát hiện bởi Kepler, gần đây đã xuất hiện trong Thông báo hàng tháng của Thiên văn Hoàng gia Xã hội. Dẫn đầu bởi Saul Rappaport của Viện nghiên cứu vật lý thiên văn và vũ trụ MIT, Kavli, nhóm nghiên cứu cũng bao gồm các nhà thiên văn nghiệp dư, thành viên của Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA), Đại học Texas, Đại học Đông Bắc và Trung tâm nghiên cứu NASA.
Đây là lần đầu tiên Phương pháp trắc quang chuyển tiếp được sử dụng để phát hiện vật thể nhỏ như sao chổi. Những sao chổi này là những quả bóng băng và bụi - có kích thước tương đương với Sao chổi Halley - được phát hiện đang di chuyển với tốc độ khoảng 160.934 km / h (100.000 dặm / giờ) trước khi chúng bốc hơi. Các nhà nghiên cứu đã có thể phát hiện ra chúng bằng cách chọn ra những cái đuôi của chúng, những đám mây bụi và khí hình thành khi sao chổi tiến gần hơn đến ngôi sao của chúng và bắt đầu thăng hoa.
Đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng, vì những cái đuôi đã che khuất chỉ bằng một phần mười của 1% ánh sáng ngôi sao. Như Saul Rappaport, người cũng là giáo sư vật lý tại Viện nghiên cứu vật lý thiên văn và vũ trụ Kavli, đã giải thích trong một thông cáo báo chí của MIT:
Cẩu Nó có thể phát hiện ra rằng một số thứ tự có cường độ nhỏ hơn Trái đất có thể được phát hiện chỉ bằng việc nó phát ra rất nhiều mảnh vụn. Nó rất ấn tượng để có thể nhìn thấy một cái gì đó rất nhỏ, rất xa
Tín dụng cho phát hiện ban đầu thuộc về Thomas Jacobs, một nhà thiên văn nghiệp dư sống ở thành phố Bellevue, Washington và là thành viên của Planet Hunters. Dự án nhà khoa học công dân này được thành lập đầu tiên bởi Đại học Yale và bao gồm các nhà thiên văn nghiệp dư, những người dành thời gian của họ để tìm kiếm các ngoại hành tinh. Thành viên được cấp quyền truy cập dữ liệu từ Kính thiên văn vũ trụ Kepler với hy vọng họ sẽ nhận thấy những điều mà thuật toán máy tính có thể bỏ lỡ.
Trở lại vào tháng 1, Jacobs bắt đầu quét bốn năm dữ liệu thu được trong thời gian KeplerNhiệm vụ chính của nó. Trong giai đoạn này, kéo dài từ năm 2009 đến 2013, Kepler quét hơn 200.000 ngôi sao và tiến hành đo các đường cong ánh sáng của chúng. Sau năm tháng sàng lọc dữ liệu (vào ngày 18 tháng 3), anh nhận thấy một số mẫu ánh sáng gây tò mò giữa tiếng ồn nền phát ra từ KIC 3542116. Như Jacobs đã nói:
Một người tìm kiếm các đối tượng quan tâm đến dữ liệu Kepler đòi hỏi sự kiên nhẫn, bền bỉ và kiên trì. Đối với tôi đó là một hình thức săn tìm kho báu, biết rằng có một sự kiện thú vị đang chờ được khám phá. Đó là tất cả về khám phá và đang trong cuộc săn lùng mà trước đây ít người đi du lịch.
Cụ thể, Jacobs đã tìm kiếm các dấu hiệu của các quá cảnh đơn lẻ, không giống như các dấu hiệu gây ra bởi các hành tinh quay quanh một ngôi sao (tức là định kỳ). Khi nhìn vào KIC 3542116, anh nhận thấy ba lần chuyển tiếp duy nhất, và sau đó cảnh báo Rappaport và Andrew Vanderburg, là nhà vật lý thiên văn tại Đại học Texas và là thành viên của CfA. Jacobs đã làm việc với cả hai người đàn ông trong quá khứ, và muốn ý kiến của họ về những phát hiện này.
Như Rapport nhớ lại, quá trình diễn giải dữ liệu rất khó khăn, nhưng bổ ích. Ban đầu, họ lưu ý rằng các bóng đèn không giống với những tia sáng do quá cảnh hành tinh gây ra, được đặc trưng bởi sự giảm ánh sáng đột ngột và mạnh, sau đó là sự tăng mạnh. Theo thời gian, Rapport lưu ý sự bất đối xứng trong ba luồng sáng giống như các hành tinh bị tan rã, điều mà họ đã quan sát thấy trước đây.
Rappaport cho biết, chúng tôi đã ngồi trên cái này trong một tháng, vì chúng tôi không biết nó là gì - hành tinh quá cảnh don don trông như thế này, Rappaport nói. Sau đó, tôi nhận ra rằng, ‘Này, chúng trông giống như một thứ gì đó mà chúng ta đã thấy trước khi Tấn Tấn Chúng tôi nghĩ, loại cơ thể duy nhất có thể làm điều tương tự và không lặp lại là cuối cùng có thể bị phá hủy. Thứ duy nhất phù hợp với hóa đơn, và có khối lượng đủ nhỏ để bị phá hủy, là một sao chổi.
Dựa trên tính toán của họ, chỉ ra rằng mỗi sao chổi đã chặn khoảng một phần mười của 1% ánh sáng của sao, nhóm nghiên cứu kết luận rằng sao chổi có khả năng tan rã hoàn toàn, tạo ra một vệt bụi đủ để chặn ánh sáng trong vài tháng trước đó nó biến mất. Sau khi tiến hành các quan sát bổ sung, họ cũng lưu ý thêm ba lần chuyển tiếp trong cùng khoảng thời gian tương tự như các lần được Jacobs chú ý.
Việc sáu ngoại lệ này dường như đã quá gần với ngôi sao của họ trong bốn năm qua đã đặt ra một số câu hỏi thú vị và việc trả lời chúng có thể có ý nghĩa quyết liệt đối với nghiên cứu ngoài mặt trời. Nó cũng có thể thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về Hệ mặt trời của chúng ta. Như Vanderburg đã giải thích:
Tại sao có quá nhiều sao chổi trong các phần bên trong của các hệ mặt trời này? Đây có phải là một kỷ nguyên bắn phá cực đoan trong các hệ thống này? Đó là một phần thực sự quan trọng trong sự hình thành hệ mặt trời của chúng ta và có thể đã mang nước đến Trái đất. Có lẽ nghiên cứu exocomets và tìm hiểu lý do tại sao chúng được tìm thấy xung quanh loại sao này có thể cho chúng ta hiểu thêm về cách bắn phá xảy ra trong các hệ mặt trời khác.
Từ 4,1 đến 3,8 tỷ năm trước, Hệ mặt trời cũng trải qua thời kỳ hoạt động sao chổi cực mạnh được gọi là Ném bom hạng nặng muộn. Trong thời gian này, các tiểu hành tinh và sao chổi được cho là có các vật thể bị tác động trong Hệ Mặt trời bên trong một cách thường xuyên. Thật thú vị, thời kỳ bắn phá nặng nề này được cho là những gì chịu trách nhiệm phân phối nước đến Trái đất và các hành tinh trên mặt đất khác.
Như đã lưu ý, KIC 3542116 thuộc loại phổ F2V, loại sao màu trắng vàng thường lớn gấp 1 đến 1,4 lần Mặt trời của chúng ta và khá sáng. Vì nó có kích thước và khối lượng tương đương với Mặt trời của chúng ta, nên có thể thời kỳ bắn phá mà nó đang trải qua tương tự như những gì Hệ mặt trời đã trải qua. Do đó, việc xem nó mở ra có thể cho chúng ta biết nhiều về hoạt động tương tự đã ảnh hưởng đến sự phát triển của Hệ Mặt trời hàng tỷ năm trước.
Ngoài tầm quan trọng của nghiên cứu về nghiên cứu vật lý thiên văn và thiên văn học, nó còn cho thấy vai trò quan trọng của các nhà khoa học công dân ngày nay. Nếu không phải là công việc không mệt mỏi được thực hiện bởi Jacobs, người đã chuyển qua dữ liệu của Kepler giữa công việc hàng ngày và vào cuối tuần, thì phát hiện này sẽ không thể thực hiện được.
Rappaport cho biết, tôi có thể kể tên 10 loại thứ mà những người này đã tìm thấy trong dữ liệu Kepler mà thuật toán không thể tìm thấy, vì khả năng nhận dạng mẫu trong mắt người. Bây giờ bạn có thể viết một thuật toán máy tính để tìm loại hình sao chổi này. Nhưng họ đã bị bỏ lỡ trong các tìm kiếm trước đó. Chúng đủ sâu nhưng không có hình dạng đúng được lập trình thành thuật toán. Tôi nghĩ thật công bằng khi nói điều này sẽ không bao giờ được tìm thấy bởi bất kỳ thuật toán nào.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng rằng việc triển khai Vệ tinh Khảo sát Transop Exetlanet (TESS) - do MIT dẫn đầu - sẽ tiếp tục tiến hành loại nghiên cứu được thực hiện bởi Kepler.
