Eksoplaneterne er ved at tilføje, og med tusinder at studere kan forskeres ressourcer ikke holde trit med.
(Billede: © NASA)
Som at finde fremmede verdener er blevet lettere, at lære hver eneste detalje, som forskere kan, er blevet, måske overraskende, lidt af spild af dyrebar tid med instrumenter og computere.
Indtil videre har forskere opdaget 4.104 bekræftede exoplaneter. Men for alle bekræftet planet at astronomer spikrer ned, der er håndfulde måske-planeter i dataene, hvisker i de data, der måske kommer fra stjerner, der hik, eller par af stjerner, der danser eller ville være stjerner, der ikke rigtig skåret ud. Og forskere har ikke længere ressourcer til at analysere enhver potentiel planetes identitetskrise.
”Det er nået, at vi har så mange at vælge imellem nu - der er så mange spændende kandidater når vi kommer ind, behøver vi faktisk ikke at se på hver eneste en og bekræfte hver eneste, "sagde Jessie Christiansen, en astronom ved Caltech og NASAs Exoplanet Science Institute, til Space.com." Du er virkelig nødt til at prioritere, du skal se på denne liste over planeter, der kommer ud og sige, 'OK, hvilken tror vi virkelig, at vi vil lære mest om?' "
Korrekt bekræftelse af en exoplanet er en mødelig proces, der kræver, at forskere bestemmer både størrelsen og massen af objektet for at udelukke andre fænomener, der er maskerede som en planet. Disse observationer bruger instrumenter, der er i stor efterspørgsel fra forskere studere en række fænomener.
Og bekræftelsesprocessen kan være tidskrævende. I særligt knudrede situationer, sagde Christiansen, kan det strække sig op til et år. "Nogle af disse planetkandidater virkelig, hvis det får sine kroge i dig, hvis det bliver din ting, som du prøver at løse," sagde hun, "kan du synke hele tiden i disse ting."
Men der er to forskellige måder at gøre det på lære om eksoplaneter. En tilgang zoomer ind på individuelle planeter for at lære så meget som muligt - uanset om det er stenet eller gasformigt, om det har en atmosfære og hvordan den atmosfære ser ud, hvordan den kan være blevet, som den er. Men disse spørgsmål kan kun besvares om planeter, der kredser om særligt lyse stjerner; Ellers kan forskere ikke få nok data.
Den anden tilgang ser på mangfoldigheden af planeter i hele universet som en befolkning. ”Kepler-missionen var interesseret i statistik,” sagde Christiansen. "Pointen var at få tusinder af planeter til at lægge i vores spande og sige, 'OK, denne er den mest almindelige, denne er den næste mest almindelige og den slags ting.'"
Hvilket er netop hvad Kepler rumteleskop gjorde mellem 2009 og 2018 i løbet af sine to forskellige missioner, kaldet Kepler og K2, og fandt mere end 2.500 bekræftede exoplaneter. Denne rigdom med rigdom medførte et skift i forskernes tankesæt, sagde Christiansen, da individuelle verdener blev mindre unikke.
”Hvis det er den 80. hot Jupiter der er fundet, og vi har ikke nogen grund til at tro, at det vil være anderledes end de 79, der kom før det, "sagde hun," skal vi virkelig undersøge det på samme måde, som vi undersøgte de første 79? "
Og så, da Kepler-opdagelserne blev stablet, introducerede forskere en ny teknik til evaluering af potentielle planeter, kaldet validering. Med lettere erhvervede observationer kører astronomer en statistisk model, der vurderer sandsynligheden for ikke-planetens forklaringer på de data, de har erhvervet; under en bestemt afskæring, det er godt nok for forskere, der fokuserer på at undersøge populationer af exoplaneter.
"Der var denne revolution på området i vores tænkning, som var, at vi faktisk ikke behøver at bekræfte hver eneste en, vi kan validere dem," sagde Christiansen. "Så du tror, det er en planet, statistisk, men du har faktisk ikke gjort det målte massen. Det er lidt billigt - jeg bruger luftpristilbud - det er en billig måde at bekræfte planeter på. "
Men selv validering af planeter er nu en for dyr proces for exoplanet-forskere til at anvende til enhver potentiel verden. Og manglen på planetbekræftelsesressourcer, som astronomer står overfor, vil kun blive et klarere problem, sagde Christiansen.
I april 2018 lancerede NASA sin nye planet-finder, the Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS. Forskere forventer at bekræfte omkring 16.000 planeter, der er opdaget i dens data - men det kræver, at der sniffes et sted i nærheden af 100.000 til 300.000 kandidatplaneter og evalueres hver.
”Nu er jeg nødt til at se på alle disse kandidater og beslutte hvilke, jeg endda vil bekræfte,” sagde Christiansen, der sagde, at hun er begejstret over eksoplaneternes dusør, til trods for den strenge prioritering, det kræver. "Jeg har jagtet planeter siden 2004 - 15 år - og masser af videnskabsmænd har jagtet endnu længere. Og dette er første gang, jeg virkelig bare har længt mig tilbage og gået," Wow. Det er ikke værd at gøre noget af dette, bare med hensyn til tiden. '"
Og forlegenhed over rigdom vil kun fortsætte, sagde hun. NASAs næste exoplanet-finder, the Infrarødt teleskop med bredt felt (WFIRST), kan give forskere mulighed for at opdage 100.000 bekræftede exoplaneter - hvilket betyder endnu flere hundrede tusinder af kandidater til at evaluere.
”At komme med nye statistiske måder at håndtere dette tror jeg vil være endnu vigtigere som et værktøj fremover,” sagde Christiansen. "Vi har flere planeter, end vi har ressourcer, men det vil kun blive værre og meget værre som eksponentielt for det næste årti."
- 7 måder at opdage fremmede planeter på
- At fotografere en exoplanet: Hvor hårdt kan det være?
- De mærkeligste fremmede planeter i billeder
