Der am weitesten entfernte Exoplanet, den Kepler gefunden hat, ist … überraschend vertraut

17.000 Lichtjahre von der Erde entfernt wurde ein Exoplanet gefunden, der sich in Daten versteckt, die vom inzwischen stillgelegten Kepler-Weltraumteleskop gesammelt wurden.

Es ist die am weitesten entfernte Welt, die jemals vom Planetary Observatory erfasst wurde, doppelt so weit wie der vorherige Rekord. Überraschenderweise ist der Exoplanet fast ein exakter Zwilling von der Jupiter – von ähnlicher Masse und umkreist etwa die gleiche Entfernung wie Jupiters Entfernung von der Sonne.

Er trägt den Namen K2-2016-BLG-0005Lb und stellt den ersten bestätigten Exoplaneten aus dem Datenlauf von 2016 dar, der 27 mögliche Objekte mit einer Technik namens Mikrogravitation und nicht mit Keplers ursprünglicher Entdeckungsmethode entdeckte. Diese Entdeckung wurde eingereicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Societyund er Verfügbar auf dem arXiv-Prepress-Server.

„Kepler wurde nie entwickelt, um Planeten mit der Mikrolinse zu finden, also ist es in vielerlei Hinsicht erstaunlich, dass es das getan hat.“ Der Astronom Eamonn Kearns sagte: von der Universität Manchester.

Die Raumsonde Kepler hat eine Schlüsselrolle bei der Erschließung des Gebiets der extrasolaren Astronomie gespielt. Es wurde 2009 gestartet und hat fast 10 Jahre damit verbracht, nach Planeten außerhalb des Sonnensystems oder Exoplaneten zu suchen. Während dieser Zeit enthüllten seine Beobachtungen mehr als 3.000 bestätigte Exoplaneten und 3.000 andere Kandidaten.

Seine Technologie ist täuschend einfach und trügerisch. Kepler starrte auf Sternenfelder, die darauf optimiert waren, die schwachen, regelmäßigen Einbrüche im Sternenlicht zu erkennen, die auf einen Exoplaneten im Orbit um einen Stern hindeuten würden. Dies wird als Transitmethode bezeichnet und ist gut geeignet, um nahegelegene, größere Exoplaneten zu finden, die nahe um ihre Sterne kreisen.

Microlensing ist etwas komplexer und nutzt Gravitationsanomalien und Schalenausrichtung. Die Masse eines Objekts wie eines Planeten erzeugt eine Gravitationskrümmung der Raumzeit um ihn herum. Wenn dieser Planet vor einem Stern vorbeizieht, wirkt die gekrümmte Raumzeit im Wesentlichen wie ein Vergrößerungsglas, das das Licht des Sterns schwach und für kurze Zeit scheinen lässt.

Eine Mikrogravitationslinse ist sehr gut darin, Exoplaneten in großer Entfernung von der Erde zu finden, die ihre Sterne in sehr großen Entfernungen umkreisen, bis hin zu sehr kleinen Planetenmassen. Der am weitesten entfernte bisher entdeckte Exoplanet wurde von der Mikrolinse eingefangen, eine Welt mit Erdmasse in 25.000 Lichtjahren Entfernung.

Da Kepler für die Erkennung von Änderungen im Sternenlicht optimiert wurde, erwog ein Forscherteam unter der Leitung der Universität Manchester kürzlich, Kepler-Daten auf Mikrolinsenereignisse aus einem Beobachtungsfenster über mehrere Monate im Jahr 2016 zu untersuchen. Sie identifizierten 27 Ereignisse, von denen fünf waren völlig neu. , und wurde noch nicht in Daten von bodengestützten Teleskopen identifiziert.

„Um den Effekt überhaupt zu sehen, wäre eine nahezu perfekte Ausrichtung zwischen dem Planetensystem im Vordergrund und dem Hintergrundstern erforderlich“, erklärte Kearns.

„Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Hintergrundstern auf diese Weise von einem Planeten beeinflusst wird, beträgt zig bis hundert Millionen zu eins. Aber es gibt Hunderte Millionen Sterne im Zentrum unserer Galaxie. Also saß Kepler drei Monate lang da und beobachtete sie.“

Eines der fünf Ereignisse, K2-2016-BLG-0005Lb, sah vielversprechend aus für einen Exoplaneten, der einen Stern umkreist. Also durchstöberte das Team Datensätze von fünf Bodenvermessungen, die zur Zeit von Kepler denselben Fleck am Himmel betrachtet hatten, um ihre Signale zu bestätigen.

Sie fanden heraus, dass Kepler das Signal etwas früher und etwas länger bemerkte als die fünf Bodenvermessungen. Dieser kombinierte Datensatz ermöglichte es dem Team zu bestimmen, dass der Exoplanet eine Masse von etwa der 1,1-fachen Masse des Jupiters hat und seinen Stern in einer kreisförmigen Entfernung von 4,4 astronomischen Einheiten umkreist. Der durchschnittliche Abstand zwischen Jupiter und der Sonne beträgt 5,2 astronomische Einheiten.

„Der unterschiedliche Blickwinkel zwischen Kepler und Beobachtern hier auf der Erde ermöglichte es uns, zu triangulieren, wo sich das Planetensystem entlang unserer Sichtlinie befindet“, sagte Kearns.

„Kepler war auch in der Lage, ununterbrochen durch Wetter oder Tageslicht zu beobachten, was es uns ermöglichte, die Masse eines Exoplaneten und die Entfernung seiner Umlaufbahn von seinem Mutterstern genau zu bestimmen. Es ist im Wesentlichen der Zwilling des Jupiter, der in Bezug auf seine Masse identisch ist und Position von der Sonne, die etwa 60 Prozent von der Masse unserer Sonne entfernt ist.

Obwohl wir derzeit keine weiteren Daten über das System haben, hat diese Entdeckung Auswirkungen auf unsere Suche nach außerirdischem Leben. Es gibt Hinweise darauf, dass Jupiter möglicherweise eine Schlüsselrolle bei den Bedingungen gespielt hat, unter denen Leben auf der Erde entstehen und gedeihen konnte. Das Auffinden von Jupiterisotopen, die ferne Sterne umkreisen, könnte eine Möglichkeit sein, diese Begriffe zu bestimmen.

Die Tatsache, dass Kepler, ein Werkzeug, das nicht für ein Präzisionsobjektiv entwickelt wurde, diese Art der Erkennung durchführen konnte, verheißt Gutes für kommende Geräte, die das können Wille Für Präzisionslinsen ausgelegt sein. Das römische Weltraumteleskop Nancy Grace der NASA steht kurz vor dem Start In den nächsten fünf Jahrensuchen Sie nach genauen Linsenereignissen sowie nach ESA Euklidsoll nächstes Jahr auf den Markt kommen.

Diese Entdeckungen könnten unser Verständnis von Exoplaneten revolutionieren.

„Wir lernen, wie der Aufbau unseres Sonnensystems typisch ist“, sagte Kearns. „Die Daten werden es uns auch ermöglichen, unsere Vorstellungen über die Entstehung von Planeten zu testen. Dies ist der Beginn eines aufregenden neuen Kapitels in unserer Suche nach anderen Welten.“

Die Suche wurde eingereicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society und erhältlich in arXiv.