Adakah teleskop Hubble mencari contoh pertama?

Ahli astronomi mengiktiraf lapan planet utama dalam sistem solar kami, dengan 200 satelit yang mengesankan setakat ini. Jauh lebih jauh, mereka telah menemui hampir 4, 000 exoplanet yang mengorbit bintang-bintang lain, tetapi, setakat ini, tidak ada exomoon yang telah ditemui dengan pasti, walaupun beberapa kemungkinan terdahulu. Pada hari Rabu, bagaimanapun - 3 Oktober 2018 - astronom mengumumkan bukti baru untuk apa yang boleh menjadi penemuan sebenar yang pertama dari exomoon. Nampaknya mengorbit planet Kepler-1625b, 8, 000 tahun cahaya, ke arah konstelasi Cygnus the Swan, tinggi di barat pada malam Oktober.

Ahli astronomi David Kipping dan Alex Teachey, kedua-dua Universiti Columbia, menggunakan data dari pesawat angkasa Kepler yang berburu planet dan Teleskop Angkasa Hubble untuk mengetahui kemungkinan penumpang. Ini saga yang telah berlaku untuk para astronom ini selama beberapa tahun, dan hasil akhirnya masih tidak berada di ... tetapi bukti baru ini menggembirakan. Sekiranya ada yang mengorbit Kepler-1625b, Kipping berkata:

Analog yang paling dekat akan memungut Neptunus dan meletakkannya di sekitar Musytari.

Jika ia dapat disahkan, exomoon yang pertama kali ini juga membentangkan para ahli astronomi dengan teka-teki. Bulan besar seperti itu tidak wujud dalam sistem solar kita sendiri. Penemuan ini mungkin memerlukan pakar mengkaji semula teori mereka tentang bagaimana bentuk bulan di sekitar planet. Thomas Zurbuchen di ibu pejabat NASA di Washington, DC, mengulas:

Sekiranya disahkan, penemuan ini benar-benar dapat mengguncang pemahaman kita tentang bagaimana bulan-bulan terbentuk dan apa yang mereka boleh buat.

Kajian saintifik tentang kemungkinan untuk Kepler-1625b diterbitkan pada Rabu dalam jurnal yang dikaji semula oleh Science Advances .

Sama seperti kebanyakan planet di luar sistem suria kita tidak pernah dilihat secara langsung, kita tidak mempunyai gambaran langsung mengenai hal ini.

"Sudah pasti detik yang mengejutkan untuk melihat keluk cahaya Hubble, jantung saya mula mengalahkan lebih cepat ..." kata ahli astronomi David Kipping (kiri). Dia dan Alex Teachey (kanan), kedua-duanya dari Columbia University, mungkin bersama-sama menemui para exomoon pertama.

Sebaliknya, para astronom telah menemui eksoplanet yang paling terkenal - dan exomon ini - semasa petikan mereka di hadapan bintang mereka. Acara sedemikian dipanggil transit, dan ia menyebabkan penurunan kecil dalam cahaya bintang. Kaedah transit telah digunakan untuk mengesan kebanyakan exoplanet yang diketahui katalog sehingga kini.

Isyarat transit dari exoplanet jauh semakin kecil. Itulah sebabnya pencarian eksoplanet berlangsung selama beberapa dekad sebelum exoplanet pertama disahkan pada tahun 1990-an. Exomo adalah lebih sukar untuk dikesan daripada exoplanets kerana mereka lebih kecil, dan isyarat transit mereka lebih lemah. Exomoons juga beralih kedudukan dengan setiap transit kerana bulan mengorbit planet ini.

David Kipping telah membelanjakan kira-kira satu dekad kerjayanya mencari exomoons. Pada tahun 2017, beliau dan pasukannya menganalisis data daripada 284 exoplanet yang ditemui oleh kapal angkasa Kepler yang memburu planet itu. Mereka memandang exoplanets di orbit yang jauh lebar, lebih daripada 30 hari, di sekitar bintang tuan rumah mereka. Para penyelidik mendapati satu kes, di Kepler-1625b, tanda tangan transit dengan anomali yang menarik, menunjukkan kehadiran bulan. Kipping berkata:

Kami melihat sedikit penyimpangan dan goyangan dalam lengkung cahaya yang menarik perhatian kami.

Kipping kemudian meminta masa di Teleskop Angkasa Hubble. Hasil Hubble yang baru - walaupun tidak dapat disangkal - nampaknya mengesahkan penemuan terdahulu untuk Kepler-1625b. Pengumuman penemuan di HubbleSite menjelaskan:

Berdasarkan penemuan mereka, pasukan menghabiskan 40 jam membuat pemerhatian dengan Hubble untuk mempelajari planet secara intensif juga menggunakan kaedah transit memperoleh data yang lebih tepat pada cahaya rendah. Para saintis memantau planet ini sebelum dan semasa transit selama 19 jam merentasi wajah bintang itu. Selepas transit berakhir, Hubble mengesan penurunan kedua dan lebih kecil dalam kecerahan bintang kira-kira 3.5 jam kemudian. Pengurangan kecil ini adalah konsisten dengan bulan terikat graviti yang menjejaskan planet ini, seperti anjing yang mengikuti selepas pemiliknya.

Malangnya, pemerhatian Hubble yang dijadualkan berakhir sebelum transit lengkap bulan calon boleh diukur dan kewujudannya disahkan.

Kipping berkata:

Bulan pengiring adalah penjelasan paling mudah dan paling semulajadi untuk mencelupkan kedua dalam lengkung cahaya dan penyelewengan orbit-waktu.

Sudah pasti masa yang mengejutkan untuk melihat bahawa lengkung cahaya Hubble; hati saya mula memukul sedikit lebih cepat dan saya terus memandang tandatangan itu. Tetapi kita tahu tugas kita adalah untuk menjaga ketua peringkat dan pada asasnya menganggap ia palsu, menguji setiap cara yang dapat difikirkannya di mana data boleh menipu kita.

Bulan Bumi dikenali sebagai faktor utama dalam evolusi, mungkin juga kehadiran, kehidupan di planet kita. Kemungkinan ini dan planet tuan rumahnya terletak dalam zon yang boleh dihuni bintang mereka, kawasan di sekitar bintang di mana air cair mungkin wujud di permukaan planet. Bolehkah planet itu, atau bulannya, menjadi penyokong hidup? Jawapannya adalah: mungkin tidak. Kedua-dua exoplanet Kepler 1625b - dan kemungkinannya - adalah gas, menjadikannya tidak sesuai untuk kehidupan seperti yang kita tahu.

Ahli-ahli astronomi ini mengatakan bahawa pencarian masa depan untuk eksibon:

... akan menyasarkan planet berukuran Jupiter yang jauh dari bintang mereka daripada Bumi adalah dari matahari. Planet-planet calon yang ideal hosting bulan adalah di orbit lebar, dengan masa transit yang panjang dan jarang. Dalam pencarian ini, bulan akan menjadi antara yang paling mudah untuk dikesan kerana saiznya yang besar.

Pada masa ini, terdapat segelintir planet sedemikian dalam pangkalan data Kepler.

Sama ada pengamatan masa depan mengesahkan kewujudan bulan Kepler-1625b, Teleskop Angkasa James Webb yang akan datang NASA akan digunakan untuk mencari bulan-bulan calon di sekitar planet-planet lain, dengan lebih terperinci daripada Kepler.

Konsep artis mengenai kemungkinan bulan berukuran Neptun, yang mengorbit planet beberapa kali lebih besar daripada Jupiter - planet terbesar sistem suria kita - dalam sistem suria yang jauh, sekitar 8, 000 tahun cahaya jauh. Imej melalui HubbleSite.

Bottom line: Ahli astronomi di Columbia University mendapati bukti dalam data kapal angkasa Kepler pada tahun 2017 yang mencadangkan sebuah eksperimen yang mengorbit Kepler-1625b. Mereka kemudian meminta masa di Teleskop Angkasa Hubble, dan data Hubble baru meningkatkan tuntutan - tetapi tidak membuktikan secara konklusif - bahawa bulan ini wujud.

Sumber: Bukti untuk orang besar yang mengorbit Kepler-1625b

Melalui HubbleSite.