Як «Планета Оцінка» допомогла NASA визначити 1284 нових екзопланет в одному падінні

До вівторка не було б нестачі теорій про те, що буде означати оголошення про відкриття NASA. (Повне розкриття: я несе відповідальність за більшість цих міркувань.) Тоді у вівторок потрапили, і ми дізналися точно, що таке велика новина: вчені НАСА тільки що підтвердили ідентифікацію 1284 нових екзопланет у Всесвіті - включаючи дев'ять планет, які мають потенціал бути придатним для життя.

Це оголошення, яке вже надихнуло вчених і звичайних людей у ​​всьому світі на роздуми, чи можемо ми досить серйозно знайти надзвичайну життя.Але нове дослідження викликає цікаве запитання: що змінилося за останні кілька років і що дозволило вченим ідентифікувати так багато нових екзопланет відразу? Чи всі ці планети з'явилися відразу? Чи розробили ми кращі технології? Чи космічний телескоп Кеплера чудесним чином поліпшився (після того, як дивно майже розвалився)? Що дає?

Відповідь: Все зводиться до нового методу перевірки кандидатів на екзопланеті "Астрофізичні обчислення хибно-позитивних ймовірностей" для таких об'єктів, згідно з новим документом, опублікованим в останньому номері Росії Астрофізичний журнал. В принципі, новий метод приписує номер кожному об'єкту, знайденому Кеплером, який визначає ймовірність того, що об'єкт є екзопланетом, а не «самозванцем». Чим вище число, тим більше ймовірність, що це планета.

Новий метод дозволяє об'єкту перейти від категорії «кандидат» до «екзопланети», якщо дослідники Кеплера можуть сказати це з 99-відсотковою достовірністю або вище.

Ми повинні сповільнитися в цій точці і викласти точно як астрономи знаходять і оцінюють потенційні екзопланети. В основному, за допомогою Кеплера і декількох інших інструментів, вчені дивляться на далекі зірки і вимірюють яскравість світла, що випромінює ті кулі вогненної енергії. Коли зірка має планету на орбіті, її яскравість зменшиться, коли ця планета пройде повз неї по відношенню до телескопа, який ми використовуємо, щоб спостерігати за нею (останнім, хоча і невеликим, наприклад, Меркурій, що проходить перед сонцем). Поки це затемнення не є лише технічною помилкою, це знак щось проходить через околиці. Послідовне затемнення, яке відбувається регулярно з плином часу, є ще одним доказом того, що це може бути планета.

У минулому вченим доводилося замислюватися над цифрами яскравості та оцінювати різні дані, які можуть бути досяжні, наприклад, спостереження за швидкістю радіозв'язку або зображення з високою роздільною здатністю. На жаль, виконання такої роботи надзвичайно багато часу, і ми не завжди маємо ресурси, щоб знайти те, що нам потрібно.

Отже, в цей день ми звертаємося за допомогою до комп'ютерів. Тімоті Мортон, дослідник у Прінстоні, який вивчає екзопланети, розробив новий метод валідації екзопланет, який поєднує попередні спостереження екзопланет. і поточні вимірювання яскравості вчені збирають з Кеплером.

Існує два види моделювання. Перша дивиться на те, як димминг збігається з тим, що з відомих екзопланет і самозваних об'єктів. Другий крок далі йде висновком, чи свідчить димминг про поведінку екзопланет, враховуючи те, що ми вже говорили про те, як екзопланети розподілені і прокладені навколо Чумацького Шляху.

Два моделювання використовуються для визначення статистичної ймовірності, що об'єкт, про який йде мова, є екзопланета. Це більш швидкий спосіб зробити цю роботу - і за всіма даними, це ще більш точно. Фактично, цей метод фактично використовується для перевірки раніше підтверджених екзопланет і визначення того, чи можуть вони насправді бути помилковими.

Це має вирішальне значення для напрямку майбутніх досліджень екзопланет. Робота, здійснена з часу запуску Кеплера в 2009 році, була величезною в тому, як багато інших світів існує у Всесвіті - і це дало людям величезну кількість сподівань, що ми можемо знайти іншу придатну для життя планету, або навіть чужу життя.

NASA вже готується до запуску транзитного супутника Survey Exoplanet (TESS) наприкінці 2017 року, а космічний телескоп Джеймса Вебба - у 2018 році. Обидва з них відіграватимуть ключову роль у дослідженні екзопланет, отримуючи набагато більше даних, які ми коли-небудь розглядали. Модель Мортона допоможе нашим ученим на місцях просіяти ці дані та визначити потенційно придатні для життя екзопланети швидше, ніж ми могли сподіватися.