Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học cho biết, TESS, đã phát hiện ra một hành tinh nhỏ thứ ba bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Hành tinh mới, có tên HD 21749b, quay quanh một ngôi sao lùn gần đó sáng chói cách chúng ta khoảng 53 năm ánh sáng, trong chòm sao Reticulum và dường như có chu kỳ quỹ đạo dài nhất trong số ba hành tinh được TESS xác định. HD 21749b hành trình quanh ngôi sao của nó trong 36 ngày tương đối nhàn nhã, so với hai hành tinh khác Pi Mensae b, một “siêu trái đất” với quỹ đạo 6,3 ngày và LHS 3844b, một thế giới đá có tốc độ xung quanh ngôi sao chỉ trong 11 giờ. Tất cả ba hành tinh được phát hiện trong ba tháng đầu tiên quan sát TESS.
Bề mặt của hành tinh mới có khả năng khoảng 300 độ F tương đối mát mẻ, gần với ngôi sao của nó, nó gần như sáng như mặt trời.
“Đó là hành tinh nhỏ tuyệt vời nhất mà chúng ta biết xung quanh một ngôi sao sáng này”, Diana Dragomir, một nghiên cứu sinh tại Viện nghiên cứu vật lý và vật lý vũ trụ Kavli của MIT, người dẫn đầu khám phá mới cho biết. “Chúng ta biết rất nhiều về bầu khí quyển của các hành tinh nóng, nhưng vì rất khó tìm thấy các hành tinh nhỏ quay quanh các ngôi sao của chúng, và do đó mát hơn, chúng ta không thể tìm hiểu nhiều về các hành tinh nhỏ hơn, mát hơn này. Nhưng ở đây chúng tôi đã may mắn và bắt được con này và bây giờ có thể nghiên cứu chi tiết hơn. “
Hành tinh này có kích thước gấp ba lần Trái đất, đưa nó vào loại “tiểu Hải vương tinh”. Đáng ngạc nhiên, nó cũng lớn gấp 23 lần Trái đất. Nhưng không chắc là hành tinh này là đá và do đó có thể ở được; nó có khả năng được tạo thành từ khí, thuộc loại dày đặc hơn nhiều so với khí quyển của Hải vương tinh hoặc Thiên vương tinh.
“Chúng tôi nghĩ rằng hành tinh này sẽ không khí như Sao Hải Vương hay Sao Thiên Vương, phần lớn là hydro và thực sự phồng lên”, Dragomir nói. “Hành tinh có khả năng có mật độ nước, hoặc bầu khí quyển dày.”
Serendipitiously, các nhà nghiên cứu cũng đã phát hiện bằng chứng về một hành tinh thứ hai, mặc dù chưa được xác nhận, trong cùng một hệ hành tinh, với quỹ đạo ngắn hơn, 7,8 ngày. Nếu được xác nhận là một hành tinh, nó có thể là hành tinh có kích thước Trái đất đầu tiên được phát hiện bởi TESS.
Ngoài việc trình bày kết quả của họ tại cuộc họp AAS, các nhà nghiên cứu đã gửi một bài báo đến Tạp chí Vật lý thiên văn .
Kể từ khi ra mắt vào tháng 4 năm 2018, TESS, một sứ mệnh do MIT lãnh đạo, đã theo dõi bầu trời, từng khu vực, để có những khoảnh khắc chìm trong ánh sáng của khoảng 200.000 ngôi sao gần đó. Những giọt nước như vậy có khả năng đại diện cho một hành tinh đi qua trước ngôi sao đó.
Vệ tinh huấn luyện bốn máy ảnh trên tàu của họ trên mỗi khu vực trong 27 ngày, lấy ánh sáng từ các ngôi sao trong phân khúc cụ thể đó trước khi chuyển sang xem máy ảnh tiếp theo. Trong nhiệm vụ hai năm của mình, TESS sẽ khảo sát gần như toàn bộ bầu trời bằng cách theo dõi và chắp ghép các lát cắt chồng lên nhau của bầu trời đêm. Vệ tinh sẽ dành năm đầu tiên khảo sát bầu trời ở Nam bán cầu, trước khi xoay quanh để chụp bầu trời Bắc bán cầu.
Nhiệm vụ đã phát hành ra công chúng tất cả dữ liệu mà TESS đã thu thập được từ ba trong số 13 lĩnh vực đầu tiên mà nó sẽ theo dõi trên bầu trời phía nam. Để phân tích mới, các nhà nghiên cứu đã xem qua dữ liệu này, được thu thập từ ngày 25 tháng 7 đến ngày 14 tháng 10.
Trong dữ liệu của khu vực 1, Dragomir đã xác định một lần vận chuyển hoặc nhúng trong ánh sáng từ ngôi sao HD 21749. Vì vệ tinh chỉ thu thập dữ liệu từ một khu vực trong 27 ngày, rất khó để xác định các hành tinh có quỹ đạo dài hơn khoảng thời gian đó; vào thời điểm một hành tinh đi qua một lần nữa, vệ tinh có thể đã dịch chuyển để xem một lát trời khác.
Để làm phức tạp vấn đề, bản thân ngôi sao tương đối hoạt động và Dragomir không chắc chắn liệu quá cảnh duy nhất mà cô phát hiện có phải là kết quả của một hành tinh đi qua hay một đốm sáng trong hoạt động của sao. Vì vậy, cô đã tham khảo một bộ dữ liệu thứ hai, được thu thập bởi Người tìm kiếm hành tinh tốc độ chính xác cao, hay HARPS, một máy quang phổ có độ chính xác cao được lắp đặt trên một kính viễn vọng trên mặt đất lớn ở Chile, xác định các ngoại hành tinh bằng lực kéo của chúng trên các ngôi sao chủ của chúng.
“Họ đã xem xét hệ thống sao này một thập kỷ trước và không bao giờ công bố bất cứ điều gì vì họ không chắc liệu họ có đang nhìn vào một hành tinh so với hoạt động của ngôi sao hay không”, Dragomir nói. “Nhưng chúng tôi đã có một quá cảnh này, và biết có gì đó ở đó.”
Khi các nhà nghiên cứu xem qua dữ liệu HARPS, họ đã phát hiện ra tín hiệu lặp lại phát ra từ HD 21749 cứ sau 36 ngày. Từ đó, họ ước tính rằng, nếu họ thực sự đã thấy quá cảnh trong dữ liệu TESS từ khu vực 1, thì một phương tiện khác sẽ xuất hiện sau đó 36 ngày, trong dữ liệu từ khu vực 3. Khi dữ liệu đó trở nên công khai, một trục trặc nhất thời đã tạo ra một khoảng cách trong dữ liệu tại thời điểm Dragomir dự kiến quá cảnh thứ hai xảy ra.
“Vì có sự gián đoạn dữ liệu trong khoảng thời gian đó, ban đầu chúng tôi đã không thấy quá cảnh thứ hai và khá thất vọng”, Dragomir nhớ lại. “Nhưng chúng tôi đã trích xuất lại dữ liệu và phóng to để xem xét kỹ hơn và tìm thấy những gì trông giống như kết thúc của một quá cảnh.”
Cô và các đồng nghiệp đã so sánh mô hình với quá cảnh đầy đủ đầu tiên mà họ đã phát hiện ra ban đầu và tìm thấy một trận đấu gần như hoàn hảo – một dấu hiệu cho thấy hành tinh này lại đi qua phía trước ngôi sao của nó, trong quỹ đạo 36 ngày.
“Có khá nhiều công việc khảo sát liên quan và đúng người đã ở đó đúng lúc,” Dragomir nói. “Nhưng chúng tôi đã may mắn và chúng tôi đã bắt được các tín hiệu, và chúng thực sự rõ ràng.”
Họ cũng đã sử dụng dữ liệu từ Máy quang phổ tìm kiếm hành tinh, một thiết bị được lắp đặt trên Kính thiên văn Magellan ở Chile, để xác nhận thêm những phát hiện của họ và hạn chế khối lượng và quỹ đạo của hành tinh.
Sau khi TESS hoàn thành việc giám sát toàn bộ bầu trời trong hai năm, nhóm khoa học đã cam kết cung cấp thông tin về 50 hành tinh nhỏ có kích thước nhỏ hơn bốn lần Trái đất cho cộng đồng thiên văn học để theo dõi thêm, bằng kính viễn vọng trên mặt đất hoặc Kính viễn vọng Không gian James Webb trong tương lai.
“Chúng tôi đã xác nhận ba hành tinh cho đến nay, và còn rất nhiều điều nữa đang chờ kính viễn vọng và con người có thời gian để được xác nhận,” Dragomir nói. “Vì vậy, nó sẽ thực sự tốt và TESS đã giúp chúng tôi tìm hiểu về sự đa dạng của các hành tinh nhỏ này.”
TESS là một nhiệm vụ thám hiểm vật lý thiên văn của NASA do MIT lãnh đạo và điều hành tại Cambridge, Massachusetts và được quản lý bởi Goddard. Các đối tác khác bao gồm Northrop Grumman, có trụ sở tại Thác Church, Virginia; Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA tại Thung lũng Silicon của California; Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian ở Cambridge, Massachusetts; Phòng thí nghiệm MIT Lincoln; và Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore. Hơn một chục trường đại học, viện nghiên cứu và đài quan sát trên toàn thế giới là những người tham gia sứ mệnh.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện Công nghệ Massachusetts . Bản gốc được viết bởi Jennifer Chu. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.