Транзитний супутник обстеження екзопланет (TESS), останній космічний телескоп NASA, що полює на екзопланети, був запущений у космос у середу, 18 квітня 2018 року. Як випливає з назви, цей телескоп буде використовувати метод транзиту для виявлення планет земної маси (тобто скелястих ) навколо орбіти далеких зірок. Поряд з іншими телескопами наступного покоління, як Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), TESS ефективно підбере там, де подобаються телескопи Хаббл і Кеплер залишився позаду.
Але скільки саме планет очікується знайти TESS? Це було предметом нового дослідження дослідників команди, які намагалися підрахувати, скільки планет TESS, можливо, виявлять, а також фізичні властивості цих планет і зірок, які вони обходять. Загалом, за їхніми оцінками, TESS знайде тисячі планет, які обертаються навколо різних зірок під час його дворічної основної місії.
Нещодавно в Інтернеті з'явилося дослідження під назвою "Переглянута вихід урожаю екзопланети з транзитного супутника опитування екзопланет (TESS)". Дослідженням керував Томас Барклай, асоційований науковий співробітник Центру космічних польотів НАСА Годдард і Університету Меріленда, і включав Джошуа Пеппер (астрофізик з Університету Легі) та Елізу Кінтану (науковий співробітник Інституту SETI та NASA Ames Науково-дослідний центр).
Як Томас Барклай розповів Space Magazine електронною поштою:
«TESS створює спадщину Kepler. Кеплер був насамперед статистичною місією і вчив нас, що планети є скрізь. Однак він не був оптимізований для пошуку відмінних планет для подальшого вивчення. Тепер, коли ми знаємо, що планети є загальними, ми можемо запустити щось на зразок TESS для пошуку планет, які ми будемо проводити інтенсивні дослідження з використанням наземних і космічних телескопів. Планети, які знайде TESS, в середньому будуть в 10 разів ближче і на 100 разів яскравішими ».
Заради свого дослідження команда створила триетапну модель, яка враховувала б зірки, які будуть спостерігати TESS, кількість планет, кожна з яких, ймовірно, має, і ймовірність того, що TESS їх помітить. Сюди входили види планет, які обертаються навколо карликових зірок, починаючи від типу A до типу K (як наше Сонце), і зірок нижчого масиву M (червоний карлик).
"Для того, щоб підрахувати, скільки планет знайдеться в TESS, ми взяли зірки, за якими буде спостерігати TESS, і імітували сукупність планет на орбіті", - сказав Барклай. "Статистика популяції екзопланет походить з досліджень, в яких використовувались дані Кеплера. Потім, використовуючи моделі продуктивності TESS, ми оцінили, скільки з цих планет буде виявлено TESS. Ось тут ми і отримуємо наші показники врожайності. "
Перший крок був простий, завдяки наявності списку цільових кандидатів (CTL) - пріоритетного списку цільових зірок, визначених Робочою групою з вибору цілі TESS, були найбільш підходящими зірками для виявлення малих планет. Потім вони оцінили 3,8 мільйона зірок, які включені в останню версію, виходячи з їх яскравості та радіусу, і визначили, яку з цих TESS, можливо, спостерігатимуть.
Другий крок полягав у призначенні планет кожній зірці на основі розподілу Пуассона, статистичної методики, де кожній зірці присвоюється задане число (в даному випадку 0 або більше). Потім кожній планеті було присвоєно шість фізичних властивостей, намальованих навмання, включаючи орбітальний період, радіус, ексцентриситет, кут периастрона, нахил до нашої лінії зору та середину часу першого транзиту.
Нарешті, вони намагалися підрахувати, скільки з цих планет генеруватиме транзитний сигнал, який можна виявити. Як зазначалося, TESS буде спиратися на метод транзиту, коли періодичні занурення в яскравості зірки використовуються для визначення наявності однієї або декількох орбітальних планет, а також для обмеження їх розмірів та орбітальних періодів. Для цього вони вважали забруднення потоком довколишніх зірок, кількість транзитів та тривалість транзиту.
Зрештою, вони з 90% впевненості визначили, що TESS, можливо, виявить 4430–4660 нових екзопланет протягом двох років своєї місії:
«Результати полягають у тому, що ми прогнозуємо, що TESS знайде більше 4000 планет із сотнями менших, ніж удвічі більших за Землю. Основна мета TESS - знайти планети, які є достатньо яскравими для наземного телескопа для вимірювання їх маси. Ми вважаємо, що TESS може призвести до потрійної кількості планет менше 4-х радіусів Землі при масових вимірах ".
Станом на 1 квітня 2018 року загалом 3 758 екзопланети були підтверджені в 2808 системах, при цьому 627 систем мають більше однієї планети. Іншими словами, Барклай та його команда вважають, що місія TESS ефективно подвоїть кількість підтверджених екзопланет і втричі перевищить кількість розмірів Землі та Супер-Землі під час її первинної місії.
Це розпочнеться після низки орбітальних маневрів та інженерних випробувань, які, як очікується, триватимуть близько двох місяців. З таким розширенням каталогу екзопланет, ми можемо очікувати, що для навчання буде доступно ще багато кандидатів, «подібних до Землі». І хоча ми все ще не зможемо визначити, чи є у когось із них життя, можливо, ми знайдемо певні, які демонструють ознаки життєздатної атмосфери та води на поверхнях.
Полювання на життя поза Землею триватиме довгі роки! А тим часом обов’язково насолоджуйтесь цим відео про місію TESS, люб’язно надавши NASA:
