Hvad har en superjord og to Neptunlignende planeter? Denne fristende dessert hører til den nyeste Kepler-opdagelse fundet i kredsløb omkring Kepler 18. Bill Cochran og et team af forskere har fundet resonansen, de ledte efter ... og denne meget sollignende stjerne kan have endnu flere planeter, der danser omkring den.
Kepler 18 er en førende kandidat til et solsystem. Værtsstjernen er cirka 97% af Solens masse og kun ca. 10% fysisk større. For øjeblikket har transitmetoden opdaget tre planetariske kandidater kaldet b, c og d, der kredser i en zone, der er mindre end Mercury's. "Super Jorden" er omtrent det dobbelte af vores størrelse, og dets år varer kun tre og en halv dag. Cirka seks gange og syv gange vores størrelse har gasformige planeter c og d ujævn orbitalperioder på henholdsvis syv og halv og femten dage.
Mens de to større planeter har lignende gennemgange, forbliver deres tider "ikke nøjagtigt på den orbitalperiode," siger Cochran. ”Den ene er lidt tidligt, når den anden er lidt forsinket, [da] begge er til tiden på samme tid, og derefter omvendt.”
Videnskabeligt set er c og d i kredsløb i en 2: 1-resonans. ”Det betyder, at de interagerer med hinanden,” forklarer Cochran. ”Når de er tæt på hinanden ... udveksler de energi, trækker og trækker på hinanden.”
Ved at bruge transitmetoden er Kepler-missionen i stand til at se efter periodiske lysstyrkeændringer, der signalerer om kredsløb. Forestil dig en lys lommelygte, der bevæger sig støt bag et stakværk i mørket, så får du billedet. Hvis hvert kort havde en lidt anden størrelse, ville de gange, lommelygten ville blive set, variere. Resonans opstår - ganske enkelt sagt - når der er et mønster som to brede tavler og derefter et lille. Men der er mere, der kan passere foran vores lommelygte end bare tavler. Der kan være en synslinje med en binær ledsager ... og det er bare variabler som disse, der gør bekræftelse af Keplers fund afgørende.
I en proces kaldet ”validering” brugte Cochran og hans team Palomar 5-meters (200-tommer) Hale-teleskop og dets adaptive optik til at se endnu et kig på Kepler 18 og dets system. ”Vi har successivt gennemgået enhver mulig type objekt, der kunne være der,” siger Cochran. "Der er grænser for den slags objekter, der kan være der i forskellige afstande fra stjernen." Resultaterne var negative. Planettrioen overlevede den næste fase af identifikation.
”Der er en lille mulighed for, at [planet b] skyldes et baggrundsobjekt, men vi er meget sikre på, at det sandsynligvis er en planet,” siger Cochran. Med en syvhundrede gange sandsynlighedsfaktor for, at Kepler-fundene betegner en planetarisk signatur, er chancerne gode for, at denne trio går ned på posterne som et valideret system - med måske endnu ikke opdaget.
”Vi forsøger at forberede det astronomiske samfund og offentligheden på begrebet validering,” siger han. ”Målet med Kepler er at finde en jordstørrelse planet i den beboelige zone, med et års bane. Det er meget vanskeligt at bevise, at et sådant objekt virkelig er en planet. Når vi finder ud af, hvad der ser ud til at være en beboelig jord, bliver vi nødt til at bruge en valideringsproces snarere end en bekræftelsesproces. Vi bliver nødt til at komme med statistiske argumenter. ”
Original historiekilde: McDonald Observatory News Release.
