Hogyan segíthetnek amatőrcsillagászok az exobolygók felfedezésében?

2271

Még az olyan modern obszervatóriumok, mint a James Webb-űrtávcső is hasznát vehetik az amatőr segítségnek, amikor a Naprendszeren kívüli bolygók légkörét kell vizsgálni. Amikor remélhetőleg 2021-ben útnak indul, a James Webb-űrtávcső egyike lesz annak a kevés teleszkópnak, amely képes mérni az exobolygók légkörének összetételét. Ehhez azonban pontosan kell majd tudnunk, hogy mikor kell vizsgálódnia. A távcsőnek el kell kapnia majd azt a pillanatot, amikor a bolygó elhalad a csillaga előtt – vagyis a tranzitot. A tranzit során a csillag fénye áthalad a bolygó légkörén, így a csillag spektrumában látható lesz a légkör kémiai összetételének ujjlenyomata.

Művészi ábrázolás a TESS-űrtávcső első, tranzit módszerrel felfedezett exobolygójáról. (Forrás: NASA Goddard)

Az időzítés azon múlik, hogy sikerül-e pontosan előre jeleznünk a várható tranzitokat. Az előrejelzések pontossága nagyban függ az észlelésektől, és ebben segíthetnek az amatőrcsillagászok. Robert Zellem (JPL) és munkatársai egy tanulmányt tettek közzé március 23-án az arXiv.org portálon, amelyben felhívják a figyelmet arra, hogy az amatőrök kis távcsöveikkel nyomon követhetik a bolygótranzitokat, és így „frissen” tarthatják az adatbázist, amivel időt spórolnának meg a James Webbhez hasonló küldetéseknek.

„Tudom, hogy rengeteg amatőrcsillagásznak van remek teleszkópja, amelyekkel nagyon pontos észlelésekre képesek. Még egy kicsi, 15 centiméteres távcsővel is remek fénygörbéket kaphatunk.” – mondja Zellem.

Művészi illusztráció a James Webb-űrtávcsőről. (Forrás: NASA)

A jövőbeni küldetések számára az jelent gondot, hogy a tranzitok megjósolásakor felmerülő hibahatár megnöveli az észlelési időt. „Ha 10 perces a bizonytalanság, akkor plusz 10 percet kell beiktatni az észlelési tervbe.” – magyarázza Zellem. A bizonytalanság ráadásul idővel csak nő. A most 1 perces hibahatár a kutatók szerint 10 év alatt 15 órára nő.

Ahhoz, hogy a bizonytalanságot a lehető legalacsonyabb szinten tartsák, a csillagászoknak időnként vissza kell térniük az ismert exobolygókhoz, hogy naprakészek legyenek a tranzit adatok. „Erről szól ez a munka.” – mondja Knicole Colon (NASA Goddard Space Flight Center). „A jövőbeni megfigyelések hatékonyságának növeléséről van szó.”

Ahhoz, hogy kiderüljön, mennyiben segíthetnek az amatőrök, Zellem és munkatársai 14 tranzitot figyeltek meg a NASA MicroObservatory teleszkópjainak segítségével. Ez egy olyan kicsi, nagyjából 15 centiméteres robottávcsövekből álló hálózat, amely bárki számára hozzáférhető. Ezekből az észlelésekből kiszámították, hogy egyetlen 15 centiméteres távcső is elég pontos adatokat szolgáltathat ahhoz, hogy közel 200 exobolygó tranzitadatait naprakészen tartsa.

Egy 16 észlelőből álló csapat még többre lenne képes: egyesítve eszközeik fénygyűjtő képességét halványabb célpontokat és kisebb tranzitokat is látnának. A kutatócsoport szerint az amatőrcsillagászok így akár 5000 napot is megtakaríthatnának a James Webb-űrtávcső 200 exobolygón végzett megfigyeléséből, és akár 10 ezer napot egy ezer bolygón végzett felmérésből a 2028-ra tervezett európai ARIEL-űrtávcső számára.

Az Európai Űrügynökség ARIEL űrtávcsöve, amelynek felbocsátását 2028-ra tervezik, közel ezer exobolygó légkörének molekuláit fogja vizsgálni. A távcső az anyagok kémiai ujjlenyomatát fogja keresni a bolygók légköre által megszűrt csillagfényben. (Forrás: ESA / C.Carreau and ATG Medialab)

Az amatőr segítség a TESS küldetés célpontjainál is hasznos lehet. Míg a James Webb küldetés első egy-két évére már körülbelül 30 alaposan megvizsgált exobolygót választottak ki, magyarázza Colon, a TESS újonnan felfedezett bolygóit korántsem figyelték meg olyan részletesen. „Az amatőrök közreműködésével megkaphatnánk a szükséges utánkövetési adatokat a TESS számára, és az objektumok némelyike a James Webb-űrtávcső ideális célpontja lehetne.” – mondja Colon.

A professzionális küldetések amatőr támogatása nem újkeletű, még a TESS küldetésben sem. Az American Association of Variable Star Observers (Változócsillag-észlelők Amerikai Társasága, AAVSO) létrehozott egy online adatbázist, ahova a tagok bolygóval rendelkező csillagokról tölthetnek fel észlelési adatokat. Az AAVSO tagjai egy Hubble-kutatásban is részt vettek már, amelynek célja 15 exobolygó légkörének vizsgálata volt, és megfigyeltek néhány TESS-célpontot is, hogy segítsenek kiszűrni a tévesen exobolygónak jelölt objektumokat.

Zellem és munkatársai ennek kiterjesztésére hozták létre az Exoplanet Watch projektet, amely segít az amatőrcsillagászoknak pontosítani a TESS küldetés tranzitadatait, és támogatja egyéb bolygókereső törekvéseiket. A részvételhez nincs szükség szakértelemre, csupán megfelelő felszerelésre és lelkesedésre. A résztvevőknek rendelkezésükre áll egy nyílt forráskódú szoftver is, amely automatikusan elvégzi a nyers képek elemzését, létrehozza a fénygörbét és a tranzit modelljét.               

A hivatalosan nyár végén induló Exoplanet Watch projektben jelenleg nagyjából 70 bétatesztelő vesz részt, és várják továbbiak jelentkezését. A program adatait felhasználó tanulmányokban a résztvevő amatőrcsillagászok társszerzőként fognak szerepelni.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás