Unang-Kailanman "Exomoon" Katibayan na Malapit sa Exoplanet 4,000 Banayad na Taon Layo

Sa isang posibleng unang para sa astronomiya, ang mga mananaliksik ay nag-alinlangan na natagpuan nila ang isang malaking buwan na nag-oorbit sa isang planeta malapit sa isang malayong bituin. Ang mga astronomo na nagsisiyasat sa mga panlabas na lugar ng espasyo ay nagsiwalat ng dose-dosenang mga kandidato na exoplanet sa mga nakaraang taon, ngunit nang kakatwa, walang sinuman ang nakakita ng matibay na katibayan ng anumang mga buwan sa paligid ng mga planeta. Sa ngayon, ang mga buwan lamang na alam natin tungkol sa umiiral sa loob ng ating solar system. Ngunit isang bago Mga Paglago sa Agham Gayunpaman, ang papel na inilathala ng Miyerkules ay maaaring magbago nang lubusan.

Sa papel, ang isang pares ng mga astronomo sa Columbia University ay nagbabalangkas ng katibayan na sumusuporta sa pagkakaroon ng isang buwan na nag-oorbit sa exoplanet na Kepler-1625b, na halos 4,000 light-years na ang layo, gamit ang data mula sa Hubble Space Telescope.

"Kung nakumpirma na, ito ang unang totoong pagtuklas ng isang eksibisyon, isang maaaring sundin ng mga paulit-ulit na obserbasyon ng sistema," ang nagtapos na estudyante ng Columbia na si Alex Teachey, na co-authored ang papel na may katulong astronomong propesor na si David Kipping, Ph.D., nagsasabi Kabaligtaran. "Ang mga buwan ay nakatayo upang sabihin sa amin ng isang mahusay na deal tungkol sa dinamiko kasaysayan ng mga sistema ng exoplanetary na ito, at may mga pa rin ng maraming mga katanungan tungkol sa kung paano ang mga sistema ng planetary evolve sa kanilang bilyun-bilyong taon ng pagkakaroon."

Bakit Napakaganda ng mga Exomo?

Given na ang aming solar system ay may maraming mga buwan, maaari itong tunog kakaiba na exomoons ay hindi marami sa ibang lugar. Ang katotohanan ng bagay ay, ito ay medyo kakaiba, at ito ang dahilan kung bakit ang Teachey at ang kanyang mga kasamahan ay hunting para sa kanila. Sa isang pakikipanayam sa 2017 sa Universe Today, sinabi niya:

Nakikita natin ang mga buwan sa ating Sistema ng Solar, ngunit karaniwan ba ang mga ito sa ibang lugar? May posibilidad kaming mag-isip, ngunit hindi namin alam kung tiyak hanggang makita namin sila. Ngunit ito ay isang mahalagang tanong dahil, kung malaman namin na walang masyadong maraming mga buwan out doon, ito ay nagpapahiwatig siguro isang bagay na hindi pangkaraniwang ay nagaganap sa aming Solar System sa unang bahagi ng araw, at na maaaring magkaroon ng mga pangunahing implikasyon para sa kung paano ang buhay lumitaw sa Earth. Sa madaling salita, ang kasaysayan ng ating Sistema ng Solar pangkaraniwan sa buong kalawakan, o mayroon ba tayong isang di-pangkaraniwang kuwento ng pinagmulan? At ano ang sinasabi nito tungkol sa mga pagkakataong mabuhay dito? Tumayo kami upang magbigay ng mga pahiwatig sa pagsagot sa mga tanong na ito.

Paano Maghanap ng isang Exomoon

Sa bagong pag-aaral, sinusubaybayan ng Kipping at Teachey ang mga ilaw na lagda ng mga bagay sa paligid ng star na Kepler-1625. Kasunod ng isang kutob na batay sa ilang maaasahang data mula sa Kepler Space Telescope, ginamit nila ang Hubble Space Telescope upang makalikom ng higit pang data sa star na Kepler-1625. Ganito naisip nila na ang Kepler-1625b, na kung saan ay tungkol sa laki ng Jupiter at orbits nito bituin sa tungkol sa parehong distansya na ang Earth orbits ng araw, maaaring maging tahanan sa isang buwan.

Kapag naghahanap ng mga exoplanet, hinahanap ng mga astronomo ang mga dips sa dami ng liwanag na nagmumula sa isang bituin. Sa pamamagitan ng pagsukat kung paano hinaharangan ng isang planeta ang ilaw ng tahanan ng bituin nito sa paglipas nito, ang mga astronomo ay maaaring matuto ng maraming tungkol sa laki, orbita, at kahit na komposisyon ng planeta. Tulad ng isang planeta na nag-transit sa nakalipas na bituin nang paulit-ulit, pinahihintulutan ng naipon na data ang mga astronomo na kumakalat sa panahong orbital ng planeta ng tumpak na eksaktong.

Sa pag-obserba ng ilaw mula sa Kepler-1625 sa ganitong paraan, napansin ng Teachey at Kipping ang isang bahagyang anomalya sa data ng transit ng planeta Kepler-1625b: Ang bawat isawsaw sa liwanag ay sinamahan ng isa pang maliit na sawsaw - isa na hindi maipaliwanag sa pamamagitan lamang ng pagkakaroon ng isang planeta. Gayunpaman, sa data lamang ng tatlong transit, alam nila na kailangan pa nila. Pinagtatanggol ang 40 oras sa Hubble Space Telescope, nagtayo sila ng isang mas malakas na kaso para sa kanilang hinala: Ang blip sa data ng paglalakbay ni Kepler-1625b ay lumitaw na isang buwan, kung minsan ay sumusunod sa planeta, kung minsan ay humahantong ito.

Dahil sa natatanging katangian ng mga buwan, ang kanilang pananaliksik ay nangangailangan ng isang bahagyang naiibang diskarte kaysa sa karamihan sa mga eksibisyon ng hunt. Ang data ng transit ay isang mahusay na paraan upang matutunan ang tungkol sa mga exoplanet, ngunit dahil ang mga buwan ay may bahagyang irregular na mga pattern ng orbiting, sila ay trickier upang makilala ang ganitong paraan.

"Ang mga buwan ay nag-oorbit sa mga planeta, kaya lumilitaw ang mga ito sa iba't ibang lugar sa tuwing ang mga planeta ay nag-transit, kung minsan bago ang pamplaneta na transit, kung minsan pagkatapos," sabi ng Teachey. "Kaya hindi mo makita ang parehong uri ng periodicity, at hindi mo talaga maaaring stack ang buwan transits sa parehong paraan upang malinis ang signal."

Sa kabutihang palad, ang sobrang oras sa HST ay pinahintulutan ang Teachey at Kipping upang ihanda sa Kepler-1625b at tantiyahin na ang planeta at ang buwan nito ay tungkol sa parehong kamag-anak na sukat sa isa't-isa bilang Earth at the moon - maliban na lamang tungkol sa mga ito 11 beses na mas malaki kaysa sa ating tahanan mundo at ang buwan nito.

Napakalaki, kung Totoo

Ang kanilang mga natuklasan, habang kapana-panabik, ay nahulog sa "Malaking … kung totoo" na kategorya. Sa maikling salita, kailangan nilang kumpirmahin ng karagdagang mga obserbasyon. Ang Teachey and Kipping ay maingat upang makuha ang puntong ito sa kabuuan.

"Sa bawat hakbang ng prosesong ito, ang aking co-author na si David Kipping at ako ay nababahala na hayaan ang datos at pagtatasa na magsalita para sa sarili nito, at hindi gumawa ng mga claim na ang data ay hindi maaaring suportahan," sabi ng Teachey. "Siyempre gusto nating sabihin na, 'ito ay ito, natagpuan namin ito, sarado ang kaso,' ngunit humihinto kami ng kaunti dahil sa nakikilala namin ang mga di-katiyakan dito na hindi (maaaring) alisin."

Tinitiyak niya na tatawagan ng ilan ang papel na ito bilang "pagkatuklas," at mag-iingat laban sa wikang iyon. Hanggang sa ito ay nakumpirma na, ang mga solar system ng ating solar ay mananatiling kakaiba sa malapit na uniberso, kahit na masasabi natin.

I-email ang may-akda: [email protected].