Jak "Planetové skóre" pomohlo NASA Identifikovat 1 284 nových Exoplanet v jednom Fell Swoop

Před úterím neexistoval nedostatek teorií o tom, co by oznámení NASA objevilo. (Úplné zveřejnění: Byl jsem zodpovědný za většinu těchto spekulací.) Pak úterý udeřil a zjistili jsme přesně, co je to velká zpráva: vědci z NASA právě potvrdili identifikaci 1,284 nových exoplanet ve vesmíru - včetně devíti planet, které mají potenciál být životaschopný.

Je to oznámení, které již inspirovalo vědce a obyčejné lidi po celém světě k tomu, aby přemýšleli, zda bychom mohli brzy najít mimozemský život.Nová studie však vyvolává zajímavou otázku: co se v posledních několika letech změnilo a co umožnilo vědcům identifikovat tolik nových exoplanet najednou? Ukázaly se všechny tyto planety najednou? Vyvinuli jsme lepší technologie? Líbilo se Keplerův vesmírný dalekohled zázračně lépe (poté, co se podivně rozpadl)? Co dává?

Odpověď: Vše jde na novou metodu validace exoplanetových kandidátů, která poskytuje „Astrofyzikální falešně pozitivní pravděpodobnostní výpočty“ pro tyto objekty, podle nového dokumentu publikovaného v posledním čísle časopisu Astrophysical Journal. Nová metoda v podstatě připisuje každému objektu, který Kepler zjistil, číslo, které určuje pravděpodobnost, že objekt je exoplanet, a ne „podvodník“. Čím vyšší je číslo, tím je pravděpodobnější, že je to planeta.

Tato nová metoda umožňuje, aby se objekt přesunul z kategorie „kandidát“ do kategorie „exoplanet“, pokud vědci Kepler řeknou tak s 99% spolehlivostí nebo vyšší.

Měli bychom v tomto bodě zpomalit a přesně vysvětlit jak astronomové najdou a vyhodnotí potenciální exoplanety. V podstatě, přes Kepler a několik dalších nástrojů, vědci zírají na vzdálené hvězdy a změří jas světla vyzařovaného z těch koulí ohnivé energie. Když má hvězda planetu na oběžné dráze, její jas bude matný, jakmile planeta projde kolem ní ve vztahu k dalekohledu, který používáme, abychom se na ni dívali (nedávný, i když malý příklad je Merkur procházející před Sluncem). Pokud toto stmívání není jen technická chyba, je to znamení něco prochází okolím. Důsledné stmívání, k němuž dochází pravidelně v čase, je dalším důkazem, že by to mohla být planeta.

V minulosti museli vědci pory o množství jasu spolu s hodnocením různých údajů, které by mohly být dosažitelné, jako je sledování rádiových rychlostí nebo zobrazování s vysokým rozlišením. Dělat tento druh práce je bohužel nesmírně časově náročné a nemáme vždy zdroje na to, abychom našli to, co potřebujeme.

Takže v tomto denním věku se obracíme k počítačům o pomoc. Timothy Morton, vědecký pracovník z Princetonu, který studuje exoplanety, vyvinul novou metodu validace exoplanetů, která kombinuje předchozí pozorování exoplanet a současní měření jasu se vědci scházejí s Keplerem.

Existují dva druhy simulací. První se dívá na to, jak se stmívání porovnává se stmíváním známých exoplanet a imposter objektů. Druhý krok jde o krok dál a usuzuje, zda stmívání indikuje chování exoplanetů vzhledem k tomu, co už jsme o tom, jak jsou exoplanety distribuovány a pokládány kolem Mléčné dráhy.

Tyto dvě simulace se používají ke stanovení statistické pravděpodobnosti, že předmětný objekt je exoplanet. Je to rychlejší způsob, jak tuto práci vykonávat - a ve všech účtech je to ještě přesnější. Ve skutečnosti se tato metoda ve skutečnosti používá k ověření dříve potvrzených exoplanet a určení, zda mohou být ve skutečnosti falešně pozitivní.

To je zásadní pro směr budoucího výzkumu exoplanet. Práce, kterou Kepler zahájil v roce 2009, byla obrovská, protože ilustrovala, kolik dalších světů ve vesmíru existuje - a dala lidem ohromné ​​množství naděje, že můžeme najít jinou obývatelnou planetu nebo dokonce i cizí život.

NASA se již připravuje ke spuštění Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) koncem roku 2017 a James Webb Space Telescope v roce 2018. Oba budou hrát klíčovou roli v exoplanetovém vyšetřování tím, že získají mnohem více dat, s nimiž jsme se kdy zabývali. Mortonův model pomůže našim vědcům projít těmito daty a identifikovat potenciálně obyvatelné exoplanety rychleji, než jsme mohli doufat.