Concepção artística do sistema de múltiplos planetas. Crédito:Observatório Gemini. Obra de Lynette Cook
O Instituto SETI e seu parceiro Unistellar estão lançando um novo programa de detecção de exoplanetas que envolverá cientistas cidadãos em todo o mundo. Astrônomos amadores, usando o eVscope da Unistellar ou outro telescópio, serão convidados a ajudar a confirmar os candidatos a exoplanetas identificados pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, observando possíveis trânsitos de exoplanetas da Terra.
A maioria dos exoplanetas conhecidos foram detectados usando o método de trânsito, principalmente pela Missão Kepler e agora TESS. Um trânsito é quando um planeta passa entre sua estrela e o observador, que verá a estrela escurecendo à medida que o planeta orbita. A demanda por observações de acompanhamento de exoplanetas em trânsito é maior do que nunca. Atualmente, existem mais de 5.100 exoplanetas confirmados, com milhares de detecções a serem confirmadas. Este programa concentrará seus esforços em exo-Júpiters detectados por essas missões da NASA.
Algumas estimativas sugerem que o TESS identificará mais de 10.000 candidatos a exoplanetas. Observações de acompanhamento são essenciais para exoplanetas não confirmados para determinar se os candidatos são falsos positivos, como aqueles causados por binários eclipsantes ou trânsitos de estrelas de baixa massa. Re-observações regulares por sistemas terrestres são necessárias para que planetas confirmados mantenham suas efemérides orbitais atualizadas. O potencial de contribuição do cientista cidadão para a ciência dos exoplanetas é alto e tem implicações interessantes para a educação STEM.
As oportunidades para astrônomos não profissionais observarem e contribuírem com seus dados coletados para pesquisa ou educação de exoplanetas estão em grande parte fora de alcance. Altos custos e altos níveis de conhecimento técnico necessários para operar, construir ou operar equipamentos de observação são barreiras. A Campanha Unistellar Exoplanet fornece orientação profissional e metas com curadoria. Ele pode fazer contribuições significativas para a pesquisa de exoplanetas (por exemplo, dados fotométricos para monitorar tempos de trânsito e confirmar exoplanetas tradicionais e de longo período) enquanto envolve não profissionais e estudantes neste trabalho emocionante.
Uma das conquistas mais recentes da nova rede é a detecção do candidato a planeta TESS chamado TOI 1812.01. O TOI 1812 é um curioso sistema multiplanetário que foi descoberto pela TESS. Está a 563 anos-luz da Terra e consiste em três planetas gasosos:um planeta sub-Netuno de 3 raios terrestres em uma órbita de 11 dias, um planeta sub-Saturno de 5 raios terrestres em uma órbita de 43 dias e um planeta externo de 9 dias. Raios da Terra planeta do tamanho de Saturno (TOI 1812.01) no que era anteriormente uma órbita irrestrita.
Ter três planetas gasosos abrangendo uma faixa tão ampla de raio torna o TOI 1812 um sistema ideal para entender como os planetas gigantes se formam e migram. Além disso, devido à temperatura fria da estrela hospedeira K2V, o TOI 1812.01 recebe insolação inferior a duas vezes a da Terra e pode até ser um alvo empolgante para futuras pesquisas de exolua.
No entanto, a peça que faltava no quebra-cabeça que impede uma caracterização adicional era o período orbital desconhecido do TOI 1812.01. O TESS observou dois trânsitos de 8 horas de duração deste planeta separados por uma lacuna de dados substancial, o que deixou um conjunto de aliases como o possível período orbital. Dados esparsos de velocidade radial e análise estatística destacaram os três períodos orbitais mais prováveis:71 dias, 87 dias ou 112 dias.
Essas três possibilidades correspondiam a três janelas de trânsito possíveis em julho e agosto de 2022. A rede observou cada janela, o que exigiu campanhas transcontinentais em cada caso. Nas três janelas, tivemos 27 conjuntos de dados contribuídos por 20 astrônomos em sete países.
A rede descartou com sucesso os trânsitos durante as duas primeiras janelas. Ele descobriu a saída de trânsito (terminando) durante a terceira janela em 27 de agosto de 2022, confirmando o período orbital de 112 dias.
Esse esforço mostra a capacidade única da rede de ciência cidadã de contribuir para a recuperação de efemérides orbitais de exoplanetas extremamente valiosos de longo período e longa duração de trânsito, como o TOI 1812.01. Este trabalho, incluindo as observações Unistellar, está sendo preparado para um manuscrito para confirmar oficialmente a natureza do sistema exoplanetário e será apresentado no IAC em Paris na terça-feira, 20 de setembro.
“Observar exoplanetas como o TOI 1812.01 enquanto eles cruzam em frente, ou transitam, suas estrelas hospedeiras é um componente crucial para confirmar sua natureza como planetas genuínos e garantir nossa capacidade de estudar esses sistemas planetários no futuro”, disse Paul Dalba, SETI Institute pesquisador e 51 Pegasi b Fellow da Fundação Heising-Simons. “As propriedades específicas deste planeta, ou seja, sua longa órbita e longa duração de trânsito, o colocam em uma categoria em que a ciência cidadã coordenada em nível global como a Rede Unistellar pode ser extremamente eficaz”.
“Esse sucesso inicial mostra o poder de colocar a ciência diretamente nas mãos das pessoas; um princípio central desta parceria do Instituto SETI, Unistellar e NASA”, acrescentou Tom Esposito, assistente de pesquisa do Instituto SETI e Diretor de Ciência Espacial da Unistellar. "Cidadãos astrônomos em todo o mundo se unindo para ensinar a humanidade sobre novos planetas descobertos a tantos trilhões de quilômetros de distância é, simplesmente, incrível."
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