Desde que os cientistas descobriram o primeiro planeta fora do nosso sistema solar, 51 Pegasi b, o campo astronômico dos exoplanetas explodiu, graças em grande parte ao Telescópio Espacial Kepler. Agora, com o lançamento bem-sucedido do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), A professora Sara Seager vê uma revolução não apenas na quantidade de novos dados planetários a serem analisados, mas também no potencial para novos caminhos de descoberta científica.

"O TESS vai essencialmente fornecer o catálogo de todos os melhores planetas para acompanhamento, por observar suas atmosferas e aprender mais sobre elas, "Seager diz." Mas seria impossível realmente descrever todas as diferentes coisas que as pessoas esperam fazer com os dados. "

Para Seager, o objetivo é vasculhar a abundância de dados TESS recebidos para identificar candidatos a exoplanetas. Em última análise, ela diz que quer encontrar os melhores planetas para acompanhar os estudos da atmosfera em busca de sinais de que o planeta pode ser adequado para a vida.

“Quando vim para o MIT há 10 anos, [Cientistas do MIT] estavam começando a trabalhar no TESS, então esse foi o ponto de partida, "disse Seager, a cadeira do professor da classe de 1941 no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias com nomeação nos departamentos de Física e Aeronáutica e Astronáutica.

Seager é o vice-diretor de ciência da TESS, uma missão da classe Explorer da NASA liderada pelo MIT. Suas credenciais incluem caracterização pioneira de exoplanetas, particularmente de atmosferas, que formam a base do campo. Seager está atualmente caçando exoplanetas com sinais de vida, e o TESS é a próxima etapa nesse caminho.

Até aqui, cientistas confirmaram 3, 717 exoplanetas em 2, 773 sistemas. Como um levantamento de todo o céu, TESS vai construir sobre isso, observando 85 por cento do cosmos contendo mais de 200, 000 estrelas próximas, e os pesquisadores esperam identificar cerca de 20, 000 exoplanetas.

"A TESS está tentando pegar tudo o que as pessoas já fizeram e fazer melhor e fazer em todo o céu, "Seager diz. Embora esta missão se baseie em técnicas de caça a exoplanetas desenvolvidas anos atrás, o retorno sobre este trabalho deve se estender por muito tempo no futuro. "TESS é quase o culminar de algumas décadas de trabalho árduo, tentando resolver as dificuldades de como encontrar planetas pelo método de trânsito. Então, TESS não está mudando a maneira como olhamos para os planetas, mais como se estivesse navegando na onda de sucesso de como já fizemos. "

A equipe de liderança científica da TESS se comprometeu a entregar pelo menos 50 exoplanetas com raios menos de quatro vezes maiores do que os da Terra, juntamente com massas medidas. Como parte da missão TESS, um esforço internacional para caracterizar ainda mais os candidatos a planetas e suas estrelas hospedeiras até a lista de 50 com massas medidas estará em andamento, usando os melhores telescópios terrestres disponíveis.

Para os melhores exoplanetas para acompanhamento, Seager compara os fótons que chegam às câmeras do satélite com o dinheiro:quanto mais fótons você tem, o melhor. De acordo, as câmeras são otimizadas para as proximidades, estrelas brilhantes. Além disso, as câmeras são calibradas para favorecer pequenos, estrelas anãs vermelhas M, em torno do qual pequenos planetas com uma superfície rochosa são mais facilmente detectados do que em torno dos maiores, estrelas amarelas do tamanho do sol. Adicionalmente, pesquisadores sintonizaram o satélite em exoplanetas com órbitas de menos de 13 dias, de modo que dois trânsitos são usados ​​para descoberta.

Após 60 dias de comissionamento, TESS iniciará operações científicas e transmitirá imagens para a Terra mensalmente, e a mineração de dados começa. Os dados brutos serão enviados para o Centro de Operações de Processamento Científico do Centro de Pesquisa Ames da NASA para serem colocados no pipeline de análise de dados, que foi baseado no pipeline de dados do Kepler. Aqui, cientistas da computação irão gerar pixels calibrados, curvas de luz, e outros produtos de dados, que será compartilhado com o MIT para avaliar se uma queda no brilho é devido a um candidato a planeta ou, como Seager diz, um artefato de dados ou estrela binária. A equipe vai determinar o tamanho desses exoplanetas e o período de suas órbitas, para distribuição através da lista de objetos de interesse (TOI) TESS. Esta informação será tornada pública e arquivada no Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) no Space Telescope Science Institute. Em paralelo, o grupo do MIT analisará seus dados e imagens conforme eles descem no que chamam de "pipeline de visualização rápida" e começam a sinalizar objetos para acompanhamento.

O Grupo de Trabalho do Programa de Observação de Acompanhamento do TESS investigará ainda se os TOIs são planetas, estudando as estrelas hospedeiras usando imagens de telescópios terrestres e espaciais, espectroscopia de reconhecimento e espectroscopia Doppler precisa. Para alguns planetas, a equipe de acompanhamento será capaz de medir os parâmetros orbitais do planeta e a massa que, junto com o raio, determina a densidade do planeta.

Além do programa de acompanhamento TESS, observações adicionais fornecerão dados sobre a dinâmica orbital, incluindo interações planeta-planeta, inclinações mútuas, luas, e marés; composição e estrutura atmosférica podem ser inferidas através do estudo dos espectros de transmissão e emissão, albedo, medições de função de fase.

"Acho que agora, se tudo correr como planejado, nosso único desafio será - é uma coisa boa - [que] teremos tantos dados. "Mas, ela diz que está confiante de que "o MIT pode fazer um ótimo trabalho, não só na entrega na lista de candidatos finais, mas também em novas ciências inovadoras. "

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.