Kategorie
Nauka

Astronomowie dostrzegają, co może być księżycem wielkości Neptuna w odległym Układzie Słonecznym

kosmos
Odkryto tylko kilka księżyców i żaden nie został potwierdzony.

Poszukując danych archiwalnych z nieistniejącego już teleskopu kosmicznego Kepler, astronomowie znaleźli obiecującego nowego kandydata na egzoksiężyca, niezwykle rzadkie znalezisko.

Do tej pory astronomowie potwierdzili, że
4884 planet istnieje poza naszym Układem Słonecznym, a kolejne 8414 oczekuje na potwierdzenie. Mimo to astronomowie muszą jeszcze potwierdzić obecność egzoplanety krążącej wokół jednej z tych egzoplanet. Jest to zaskakujące, biorąc pod uwagę, że sam nasz Układ Słoneczny ma ponad 175 księżyców.

Tak, na przestrzeni lat odkryto potencjalne egzoplanety, w tym bardzo obiecującą kandydatkę Kepler1625 bi, odkrytą przez astronomów w 2018 r., a także wiele egzoplanet opisanych w 2020 r., a następnie wykluczono niezależne analizy (patrz tutaj i tutaj). . Ale te obserwacje są nadal rzadkie. Co zachęcające, możemy teraz dodać nów księżyca do tej boleśnie krótkiej listy kandydatów, jak ogłosili dziś naukowcy w nowym artykule Astronomy.

To rozczarowujące, że jest to kolejny kandydat na eksksiężyc, który „będzie wymagał dalszego rozważenia”, ponieważ „zarówno natura, jak i potwierdzające dowody wymagają w tym momencie odpowiedniego sceptycyzmu”, piszą naukowcy w swoich badaniach. W artykule oszacowano, że istnieje 1% szansy, że obserwowany sygnał egzoksiężyca jest fałszywie dodatni, co zdaniem naukowców jest niedopuszczalną niepewnością.

Zapytałem Davida Kippinga z Columbia University, pierwotnego autora nowego badania, dlaczego astronomowie walczą o potwierdzenie obecności naturalnych satelitów wokół odległych planet. „Księżyce egzo” – odpowiedział w e-mailu – „zazwyczaj oznaczają małe, a ich sygnały mieszają się z ich gospodarzami na większą planetę, co utrudnia ich rozproszenie”.

Można śmiało powiedzieć, że częściowo odpowiada za to metoda wykrywania tranzytu. Astronomowie mogą wykrywać egzoplanety, mierząc okresowe zmętnienie odległych gwiazd po przejściowym ruchu translacyjnym obiektu. Widzenie sygnału w tym sygnale – zwłaszcza dla małego księżyca – okazuje się nie lada wyzwaniem. Jednocześnie reżim tranzytowy skłonił astronomów do faworyzowania egzoplanet o krótkich okresach orbitalnych (te egzoplanety częściej przechodzą przed swoimi gwiazdami macierzystymi, umożliwiając wielokrotne obserwacje w krótkiej skali czasowej). Problem polega na tym, że planety znajdujące się blisko swoich gwiazd macierzystych mogą nie być najlepszymi kandydatami na nosicieli egzoplanet.

Nasz układ słoneczny jest tego najlepszym przykładem; gazowe i lodowe olbrzymy Jowisz, Saturn, Uran i Neptun są daleko od Słońca, ale otoczone księżycami. Mając to na uwadze, Kipping i jego koledzy zaczęli badać zimne egzoplanety z długimi okresami orbitalnymi w nadziei na odkrycie egzoplanet.

Na koniec przyjrzeli się danym zebranym przez Wielki Teleskop Kosmiczny Keplera. „Mała próbka długoterminowych planet kandydujących została odkryta przez Keplera – światów o orbitach większych niż Ziemia wokół Słońca” – napisali naukowcy w swoich badaniach. „Planety wielkości Jowisza są wśród nich szczególnie interesujące, ponieważ uważa się, że formowanie się księżyców jest naturalnym wynikiem takiego formowania się planet”.

Zespół skupił się na 70 gazowych gigantycznych egzoplanetach, z których wszystkie mają okresy orbitalne dłuższe niż rok. Spośród nich tylko jeden wykazywał sygnał zgodny z egzoksiężycem, ale i tak był to sygnał. Pozorna egzoplaneta, położona 5700 lat świetlnych od Ziemi, „przeszła jak obca planeta”, powiedział Kipping Gizmodo, ale „ten drugi tranzyt jest znacznie płytszy i zbiega się ze spadkiem” – powiedział Kipping Gizmodo.

Kandydat na egzoksiężyc został znaleziony z gazowym gigantem wielkości Jowisza Kepler1708b krążącym wokół gwiazdy podobnej do Słońca w odległości 1,6 AU (gdzie 1 AU to średnia odległość od Ziemi). Wyznaczonym kandydatem jest Kepler1708 bi, gdzie litera „i” reprezentuje domniemany księżyc.

Cudem ten księżyc jest 2,6 raza większy od Ziemi i dość duży. Oczywiście nie mamy czegoś takiego w naszym Układzie Słonecznym, największym księżycem Jowisza jest Ganimedes, który jest o połowę mniejszy od Ziemi. Ta obserwacja jest ciekawa również dlatego, że Kepler1625, kandydat do pojawienia się na Księżycu w 2018 roku, jest również bardzo duży. Tak więc „marmur Kepler1708 łączący marmur Kepler1625 jest kolejnym przykładem kandydata na egzoksiężyc o nieoczekiwanych rozmiarach – odzwierciedlającym nieoczekiwane odkrycia gorącego Jowisza w połowie lat 90.” – piszą naukowcy.

Wyzwanie polega teraz na ustaleniu, w jaki sposób te duże księżyce formują się i jak zaczynają formować orbity wokół długoterminowych gazowych olbrzymów. Zakładając oczywiście, że są to prawdziwe dawne satelity, a nie gigantyczny pościg dzikich gęsi. Wyjaśnienia przedstawione w nowym artykule obejmują zderzenia planet, powstawanie księżyców w dyskach gazowych wokół planety czy bezpośrednie przechwytywanie grawitacji.

Odpowiedź, niezależnie od tego, co to jest, niewątpliwie powie nam coś nowego o układach planetarnych i ich formowaniu. Ale po pierwsze: astronomowie nadal muszą potwierdzić, że te obiekty są prawdziwymi egzoksiężycami. Mamy nadzieję, że przyszłe obserwacje za pomocą niedawno uruchomionego teleskopu Webba i innych obserwatoriów dostarczą tej tak bardzo potrzebnej odpowiedzi.

Więcej : Nasza galaktyka może roić się od nadających się do zamieszkania egzoksiężyców.