Ako "Planet skóre" pomohol NASA Identifikovať 1 284 nových Exoplanets v jednom Fell Swoop

Pred utorkom nebol nedostatok teórií o tom, čo by znamenalo zverejnenie NASA. (Úplné zverejnenie: Bol som zodpovedný za veľkú časť týchto špekulácií.) Potom utorok dopadol a zistili sme, aká bola veľká správa: vedci z NASA práve potvrdili identifikáciu 1 284 nových exoplanet vo vesmíre - vrátane deviatich planét, ktoré majú potenciál byť životaschopný.

Je to oznámenie, ktoré už inšpirovalo vedcov a obyčajných jednotlivcov na celom svete k tomu, aby zvážili, či by sme mohli čoskoro nájsť mimozemský život.Nová štúdia však prináša zaujímavú otázku: čo sa v posledných rokoch zmenilo a čo umožnilo vedcom identifikovať naraz toľko nových exoplanet? Ukázali sa všetky tieto planéty hneď? Vyvinuli sme lepšiu technológiu? Boli Keplerov vesmírny teleskop zázračne lepší (po čudnom prelomení)? Čo dáva?

Odpoveď: Všetko to prichádza k novej metóde validácie exoplanetových kandidátov „Astrofyzikálne falošne pozitívne pravdepodobnostné výpočty“ pre takéto objekty, podľa nového dokumentu uverejneného v poslednom vydaní Astrophysical Journal, Nová metóda v podstate pripisuje každému objektu, ktorý Kepler zistil, číslo, ktoré určuje pravdepodobnosť, že objekt je exoplanet, a nie „podvodník“. Čím vyššie číslo, tým je pravdepodobnejšie, že je to planéta.

Nová metóda umožňuje, aby sa objekt presunul z kategórie „kandidát“ na „exoplanet“, ak to vedci z Kepleru môžu povedať s 99% spoľahlivosťou alebo vyššou.

V tomto bode by sme sa mali spomaliť a presne vysvetliť ako astronómovia nájdu a vyhodnotia potenciálne exoplanety. V podstate, cez Keplera a niekoľko ďalších nástrojov, vedci pozerajú na vzdialené hviezdy a merajú jas svetla vyžarovaného z týchto guličiek ohnivej energie. Keď má hviezda planétu na obežnej dráhe, jej jas bude matný, keď planéta prechádza okolo nej vo vzťahu k teleskopu, ktorý používame, aby sme ju sledovali (nedávny, hoci malý príklad je Merkúr prechádzajúci pred Slnkom). Pokiaľ nie je stmievanie len technickou chybou, je to znamenie niečo prechádza cez okolie. Dôsledné stmievanie, ktoré sa pravidelne objavuje v čase, je ďalším dôkazom, že by to mohla byť planéta.

V minulosti museli vedci prekonávať čísla jasnosti spolu s hodnotením rôznych údajov, ktoré by mohli byť dosiahnuteľné, ako napríklad pozorovanie rádiovej rýchlosti alebo zobrazovanie s vysokým rozlíšením. Robiť tento druh práce je, žiaľ, veľmi časovo náročné a my nemáme vždy zdroje na to, aby sme našli to, čo potrebujeme.

Takže v tomto dni a veku sa obraciame na počítače, aby sme im pomohli. Timothy Morton, výskumný pracovník v Princetone, ktorý študuje exoplanety, vyvinul novú metódu overovania exoplanetov, ktorá kombinuje predchádzajúce pozorovania exoplanetov a súčasní vedci merania jasu sa stretávajú s Keplerom.

Existujú dva druhy simulácií. Prvá sa zameriava na to, ako stmievanie porovnáva stmievanie zo známych exoplanetov a podvodníkov. Druhá ide o krok ďalej a vyvodzuje, či stmievanie indikuje správanie exoplanetu vzhľadom na to, čo sme už o tom, ako sú exoplanety distribuované a položené okolo Mliečnej dráhy.

Tieto dve simulácie sa používajú na určenie štatistickej pravdepodobnosti, že predmetným objektom je exoplanet. Je to rýchlejší spôsob, ako robiť túto prácu - a vo všetkých účtoch je to ešte presnejšie. V skutočnosti sa táto metóda skutočne používa na overenie predtým potvrdených exoplanetov a na určenie, či môžu byť skutočne falošne pozitívne.

Toto je rozhodujúce pre smerovanie budúceho výskumu exoplanetov. Práca, ktorú Kepler odštartoval v roku 2009, bola obrovská v tom, že ilustruje, koľko iných svetov existuje vo vesmíre - a dala ľuďom ohromnú nádej, že môžeme nájsť inú obývateľnú planétu, ba dokonca cudzí život.

NASA sa už pripravuje na spustenie Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) koncom roku 2017 a James Webb Space Telescope v roku 2018. Obaja budú zohrávať kľúčovú úlohu v exoplanetových vyšetrovaniach tým, že získajú oveľa viac údajov, s ktorými sme sa kedy zaoberali. Mortonov model pomôže našim vedcom preosiať tieto údaje a identifikovať potenciálne obývateľné exoplanety rýchlejšie, ako sme dúfali.