Korzystając z Korea MikroLensing Telescope Network (KMTNET), międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że egzoplanety super-ziemia są bardziej powszechne w wszechświecie niż wcześniej sądzono, zgodnie z nowym badaniem.
Badając anomalie lekkie wykonane przez nowo znalezioną gwiazdę gospodarza Planet i łącząc ich wyniki z większą próbką z ankiety mikrolenowania KMTNET, zespół stwierdził, że super-ziemia mogą istnieć tak daleko od ich gwiazdy goszczącej, jak nasi giganci gazowi pochodzą ze słońca, powiedział Andrew Gould, współautor badania i profesor Emeritus of Astronomy.
„Naukowcy wiedzieli, że istnieje więcej małych planet niż duże planety, ale w tym badaniu udało nam się wykazać, że w tym ogólnym wzorze są ekscesy i deficyty” – powiedział. „To bardzo interesujące”.
Chociaż zlokalizowanie światów, które orbitują blisko ich gwiazdy, może być stosunkowo łatwe, planety o szerszych ścieżkach mogą być trudne do wykrycia. Mimo to naukowcy oszacowali ponadto, że na każde trzy gwiazdki powinien istnieć co najmniej jeden super-ziemny obecność z okresem orbitalnym podobnym do Jowisza, sugerując, że te ogromne światy są niezwykle rozpowszechnione w wszechświecie, powiedział Gould, którego wczesne badania teoretyczne pomogły rozwinąć dziedzinę mikroczeliny planetarnej.
Wyniki w tym badaniu dokonano za pomocą mikrolensowania, efektu obserwacyjnego, która występuje, gdy obecność masowych wypacza tkaninę przestrzeni do wykrywalnego stopnia. Gdy obiekt pierwszego planu, taki jak gwiazda lub planeta, przechodzi między obserwatorem a bardziej odległą gwiazdą, światło jest zakrzywione ze źródła, powodując widoczny wzrost jasności obiektu, który może trwać od kilku godzin do kilku miesięcy.
Astronomowie mogą używać tych fluktuacji lub nierówności w jasności, aby pomóc zlokalizować obce światy w przeciwieństwie do naszych. W takim przypadku do lokalizacji Ogle-2016-BLG-0007 użyto sygnałów mikrolendingowych, o współczynniku masy około dwukrotnie większej od Ziemi i szerszej orbity niż Saturna.
Te obserwacje pozwoliły zespołowi podzielić egzoplanet na dwie grupy, które składają się z super-ziemi i planet podobnych do Neptuna, a drugie składające się z gigantów gazowych, takich jak Jowisz lub Saturn. To odkrycie otwiera nowe drzwi dla nauki systemu planetarnego: lepsze zrozumienie dystrybucji egzoplanetowej może ujawnić nowe spostrzeżenia na temat procesów, w których tworzą i ewoluują.
Badanie, prowadzone przez naukowców w Chinach, Korei oraz na Harvard University oraz Smithsonian Institution w Stanach Zjednoczonych, zostało niedawno opublikowane w czasopiśmie Science.
Aby wyjaśnić swoje wyniki, naukowcy porównali również swoje ustalenia z prognozami dokonanymi z teoretycznych symulacji tworzenia planet. Ich wyniki wykazały, że chociaż egzoplanety można podzielić na grupy przez masę i makijaż, mechanizmy, które mogą je wytwarzać, mogą się różnić.
„Dominująca teoria formacji giganta gazu polega na niekontrolowanym akrecji gazowej, ale inni ludzie powiedzieli, że może to być zarówno akrecja, jak i niestabilność grawitacyjna”-powiedział Gould. „Mówimy, że nie możemy jeszcze odróżnić tych dwóch”.
Takie postępowanie będzie prawdopodobnie wymagało większych pokosów danych długoterminowych ze specjalistycznych systemów, takich jak KMTNET i inne instrumenty mikrolendingowe, takie jak to, powiedział Richard Pogge, kolejny współautor badania i profesor astronomii w stanie Ohio.
„Znalezienie zdarzenia gwiazdy mikrolendingowej jest trudne. Znalezienie mikrolensownej gwiazdy z planetą jest twarde”-powiedział. „Musimy spojrzeć na setki milionów gwiazd, aby znaleźć nawet sto z tych rzeczy”.
Te wyrównania są tak rzadkie, że tylko 237 spośród ponad 5000 egzoplanet, jakie kiedykolwiek odkryto, zostało zidentyfikowanych za pomocą metody mikrolensowania. Teraz, przy pomocy trzech potężnych teleskopów w niestandardowych, położonych w Południowej Afryce, Chile i Australii, system KMTNET rutynowo pozwala naukowcom przeszukiwać kosmos na te niesamowite wydarzenia, powiedział Pogge.
Co najważniejsze, to naukowcy w Ohio State's Imaging Sciences Sciences Laboratory, który zaprojektował i zbudował koreańskie kamery sieci teleskopów (KMTCAM), na którym system polega na identyfikacji egzoplanet. A w miarę ewolucji technologii, po dedykowaniu, globalnej współpracy, takiej jak ta, przekształci wizje teorii naukowej w prawdziwe odkrycia, powiedział Pogge.
„Jesteśmy jak paleontolodzy rekonstruujący nie tylko historię wszechświata, w którym żyjemy, ale także procesy, które to rządzą” – powiedział. „Więc pomoc w połączeniu obu tych utworów na jedno zdjęcie było niezwykle satysfakcjonujące”.
Inni członkowie zespołu ISL stanu Ohio State to Bruce Atwood, Tom O'Brien, Mark Johnson, Mark Derwent, Chris Colarosa, Jerry Mason, Daniel Pappalardo i Skip Shaller. Prace te były wspierane przez National Science Foundation, Tsinghua University, National Natural Science Foundation of China, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, China Manned Space Project, Pols National Agency for Academic Exchange i National Research Foundation of Korea.