Có bao nhiêu hành tinh TESS sẽ tìm?

Pin
Send
Share
Send

Vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh (TESS), kính viễn vọng không gian săn ngoại hành tinh mới nhất của NASA, đã được phóng lên vũ trụ vào thứ Tư, ngày 18 tháng 4 năm 2018. Như tên gọi, kính viễn vọng này sẽ sử dụng Phương pháp chuyển tuyến để phát hiện các hành tinh khối trên mặt đất (tức là đá ) quay quanh các ngôi sao xa xôi. Bên cạnh các kính thiên văn thế hệ tiếp theo khác như Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST), TESS sẽ chọn một cách hiệu quả nơi các kính thiên văn như HubbleKepler rời khỏi.

Nhưng TESS dự kiến ​​sẽ tìm thấy bao nhiêu hành tinh? Đó là chủ đề của một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu nhóm, những người đã cố gắng ước tính có bao nhiêu hành tinh TESS có khả năng khám phá, cũng như các tính chất vật lý của các hành tinh này và các ngôi sao mà chúng quay quanh. Nhìn chung, họ ước tính TESS sẽ tìm thấy hàng ngàn hành tinh quay quanh nhiều ngôi sao khác nhau trong nhiệm vụ chính kéo dài hai năm.

Nghiên cứu, có tựa đề là A A Exoplanet Yield sửa đổi từ Vệ tinh Khảo sát Exoplanet (TESS) Trans, gần đây đã xuất hiện trực tuyến. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Thomas Barclay, một nhà khoa học nghiên cứu tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA và Đại học Maryland, và bao gồm Joshua Pepper (một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Lehigh) và Elisa Quintana (một nhà khoa học nghiên cứu của Viện SETI và NASA Ames Trung tâm Nghiên cứu).

Như Thomas Barclay đã nói với Tạp chí Không gian qua email:

Cấm TESS xây dựng di sản của Kepler. Kepler chủ yếu là một nhiệm vụ thống kê và dạy chúng tôi rằng các hành tinh có ở khắp mọi nơi. Tuy nhiên, nó đã được tối ưu hóa để tìm kiếm các hành tinh cá nhân xuất sắc để nghiên cứu thêm. Bây giờ chúng ta đã biết các hành tinh là phổ biến, chúng ta có thể khởi động một cái gì đó như TESS để tìm kiếm các hành tinh mà chúng ta sẽ thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu về việc sử dụng kính viễn vọng trên mặt đất và trên không gian. Các hành tinh mà TESS sẽ tìm thấy trung bình sẽ gần gấp 10 lần và sáng hơn 100 lần.

Vì mục đích nghiên cứu của họ, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một mô hình ba bước có tính đến các ngôi sao mà TESS sẽ quan sát, số lượng hành tinh mà mỗi người có khả năng có và khả năng TESS phát hiện ra chúng. Chúng bao gồm các loại hành tinh sẽ quay quanh các ngôi sao lùn khác nhau, từ loại A đến loại K (như Mặt trời của chúng ta) và các ngôi sao loại M (sao lùn đỏ) có khối lượng thấp hơn.

Để ước tính có bao nhiêu hành tinh TESS sẽ tìm thấy chúng ta đã lấy những ngôi sao sẽ được TESS quan sát và mô phỏng một quần thể các hành tinh quay quanh chúng, Barclay nói. Các chỉ số dân số ngoại hành tinh đều đến từ các nghiên cứu sử dụng dữ liệu Kepler. Sau đó, bằng cách sử dụng các mô hình hiệu suất TESS, chúng tôi đã ước tính có bao nhiêu hành tinh sẽ được TESS phát hiện. Đây là nơi chúng tôi nhận được số lượng sản lượng của chúng tôi từ.

Bước đầu tiên rất đơn giản, nhờ có sẵn Danh sách mục tiêu của ứng viên (CTL) - danh sách các ngôi sao mục tiêu được ưu tiên mà Nhóm làm việc lựa chọn mục tiêu TESS xác định là những ngôi sao phù hợp nhất để phát hiện các hành tinh nhỏ. Sau đó, họ xếp hạng 3,8 triệu ngôi sao được đưa vào phiên bản mới nhất dựa trên độ sáng và bán kính của chúng và xác định TESS nào có khả năng quan sát.

Bước thứ hai bao gồm việc gán các hành tinh cho mỗi ngôi sao dựa trên phân phối Poisson, một kỹ thuật thống kê trong đó một số đã cho được gán cho mỗi ngôi sao (trong trường hợp này là 0 hoặc nhiều hơn). Mỗi hành tinh sau đó được chỉ định sáu tính chất vật lý được vẽ ngẫu nhiên, bao gồm chu kỳ quỹ đạo, bán kính, độ lệch tâm, góc periastron, độ nghiêng của đường ngắm của chúng ta và giữa thời gian vận chuyển đầu tiên.

Cuối cùng, họ đã cố gắng ước tính có bao nhiêu trong số các hành tinh này sẽ tạo ra tín hiệu quá cảnh có thể phát hiện được. Như đã lưu ý, TESS sẽ dựa vào Phương thức Chuyển tuyến, trong đó độ dốc định kỳ trong độ sáng của ngôi sao được sử dụng để xác định sự hiện diện của một hoặc nhiều hành tinh quay quanh, cũng như đặt các ràng buộc về kích thước và chu kỳ quỹ đạo của chúng. Đối với điều này, họ đã xem xét sự ô nhiễm từ thông của các ngôi sao gần đó, số lượng quá cảnh và thời gian vận chuyển.

Cuối cùng, họ xác định với 90% tin tưởng rằng TESS có khả năng phát hiện 4430 trừ4660 ngoại hành tinh mới trong nhiệm vụ hai năm của mình:

Kết quả là chúng tôi dự đoán rằng TESS sẽ tìm thấy hơn 4000 hành tinh, với hàng trăm kích thước nhỏ hơn hai lần Trái đất. Mục tiêu chính của TESS là tìm ra các hành tinh đủ sáng để kính viễn vọng trên mặt đất đo được khối lượng của chúng. Chúng tôi ước tính rằng TESS có thể dẫn đến gấp ba số lượng hành tinh nhỏ hơn 4 bán kính Trái đất với các phép đo khối lượng.

Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2018, tổng cộng 3.758 exonhững hành tinh đã được xác nhận trong 2.809 hệ thống, với 627 hệ thống có nhiều hơn một hành tinh. Nói cách khác, Barclay và nhóm của ông ước tính rằng nhiệm vụ TESS sẽ tăng gấp đôi số lượng các ngoại hành tinh được xác nhận và tăng gấp ba số lượng Trái đất và Siêu Trái đất trong nhiệm vụ chính của nó.

Điều này sẽ bắt đầu sau một loạt các thao tác quỹ đạo và kiểm tra kỹ thuật, dự kiến ​​sẽ kéo dài trong khoảng hai tháng. Với danh mục exoplanet được mở rộng như vậy, chúng ta có thể hy vọng rằng sẽ có nhiều ứng cử viên giống như Trái đất có sẵn để nghiên cứu. Và trong khi chúng ta vẫn không thể xác định liệu có ai trong số họ có sự sống hay không, có lẽ chúng ta có thể tìm thấy một số dấu hiệu của một bầu không khí khả thi và nước trên bề mặt.

Cuộc săn lùng sự sống ngoài Trái đất sẽ còn tiếp tục trong nhiều năm tới! Và trong lúc này, hãy chắc chắn thưởng thức video này về nhiệm vụ TESS, lịch sự của NASA:

Pin
Send
Share
Send