Megvan a K2 küldetés első exobolygója!

207

A Kepler-űrtávcső ott folytatja, ahol tavaly májusban abbahagyta: már két lendkerékkel is sikerült egy kisméretű exobolygót felfedeznie.

A Kepler-űrtávcső mérföldkövet jelentett az exobolygók és csillagok asztrofizikai kutatásaiban. Ezért is jelentett szörnyű csapást, amikor 2013 májusában a második lendkereke is elromlott, lehetetlenné téve a pontos térbeli iránytartást. De 2014 elejére, megfeszített munkával, sikerült egy új üzemmódot kidolgozni számára. A K2 küldetés során rövidebb kampányokban zajlanak a megfigyelések, amelyek során a Nap sugárnyomása ellenében egyensúlyoz az űrtávcső.

20141219_k2e2_exoplanet_kep1
A Kepler és a K2 küldetés látómezői az ekliptika mentén. Forrás: NASA Ames/JPL-Caltech/T Pyle.

„Tavaly nyáron, a lendkerék meghibásodása után, még nem is volt része a beszélgetéseknek, hogy a Kepler képes lehet még eredményes tudományos küldetésre.” – mondta el Paul Hertz, a NASA asztrofizikai divíziójának igazgatója. – „Ehhez képest ma már, a NASA és a Ball Aerospace innovatív ötleteinek és kemény munkájának köszönhetően, a Kepler képes lehet kimutatni azokat az exobolygókat, amelyeknek a légkörét elemezheti majd a James Webb-űrtávcső és akár az élet jeleit is keresse rajtuk.”

A K2 küldetés első méréseire 2014. februárban került sor, egy 9 napos, technikai teszt során. A közel 2000 kiválasztott csillag adatait aztán elérhetővé tették a tudományos közösség számára. Ezeket az adatokat dolgozta fel Andrew Vanderburg, a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, MA, USA) doktori hallgatója. Az űrtávcsövet a Nap fénye lassan elfordítja az egyensúlyi helyzetből, ezért pár óránként visszabillentik a hajtóművekkel. Ez a mozgás a látómező enyhe forgásaként jelentkezik a mérésekben, ezt, valamint a pixelek közti érzékenység-különbségeket kellett Vanderburgéknek korrigálni.

20141219_k2e2_exoplanet_kep2
A HIP 116454 csillag 9 napnyi fénygörbéje, az alkalmazott pixel-korrekciók előtt és után. Felül a távcső billegése miatti változások dominálnak. Alul a pontosság nyolcszorosára javult, és előbukkant a fedés. Forrás: Vanderburg et al. 2014.

E munka során figyeltek fel egy 10 magnitúdós csillagra, a HIP 116454-re, amely egyetlen, de határozott fedést mutatott a fénygörbéjében. Az exobolygók fő szabálya azonban az, hogy egy fedés nem fedés. A Kepler már elfordult a teszt során mért területről, ezért más műszerekre volt szükség a megerősítéshez, illetve a bolygó paramétereinek meghatározásához.

A bolygó létezésének igazolásához a La Palmán található, 3,6 m-es Galileo-távcsövet és a rajta található HARPS-N spektrográfot vetették be. A csillag színképeiből sikerült kimutatni a bolygó okozta, mindössze 6 m/s-os (22 km/h-s) sebességváltozásokat. A HIP 116454b jelű bolygó 9,1 naponta kerüli meg a csillagát, és tömegét 12 földtömegnek mérték. Bár a csillag halványabb a Napnál, a bolygó így is a lakhatósági zónánál közelebb kering, kb. 420 C az egyensúlyi hőmérséklet a felszínén.

20141219_k2e2_exoplanet_kep3
Felül a K2 által mért, egyetlen fedés. Alul a MOST-űrtávcső több fedésből átlagolt mérései. Forrás: Vanderburg et al. 2014.

 

A további fedések létét a kanadai MOST-űrtávcső megfigyelései igazolták, ezek alapján pedig a bolygó sugara 2,5 földsugárnak adódott. A tömeg és sugár alapján a HIP 116454b az exobolygók legnépesebb családjába, a szuperföldek osztályba tartozik, és vagy egy nagyrészt vízből, kisebbrészt kőzetből álló vízbolygóval, vagy egy részben gázburokból álló minineptunusszal van dolgunk.

A Kepler-űrtávcső ezzel a felfedezéssel (is) igazolta, hogy van létjogosultsága a K2 küldetésnek. Amellett, hogy az eredeti mezőnél sokkal változatosabb célpontok közül lehet váltogatni, az ilyen, viszonylag fényes és közeli csillagok körüli bolygók felfedezése megnyitja majd az utat a bolygók részletes vizsgálata előtt is, a később elkészülő, nagyobb műszerek segítségével. Különösen igaz ez a kis kőzetbolygók és a nagy jég- és gázbolygók közti átmenetet képező, a Naprendszerben nem létező szuperföldek megismerésére.

Az eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal folyóiratban fog megjelenni.

Forrás: NASA, IAC-TNG

Hozzászólás

hozzászólás