케플러 임무의 데이터를 다루는 과학자들은 18 개의 지구 크기의 세계를 발견했습니다. 팀은이 행성들을 찾기 위해 데이터를 빗질하는 새롭고보다 엄격한 방법을 사용했습니다. 18 개 중 가장 작은 외계 행성이 발견되었습니다.
케플러의 임무는 매우 성공적이었으며 우리는 이제 먼 태양계에서 4,000 개가 넘는 외계 행성을 알고 있습니다. 그러나 케플러 데이터에는 샘플링 오류가 있습니다. 우주선이 작은 행성보다는 큰 행성을 찾는 것이 더 쉬웠습니다. 케플러 외계 행성의 대부분은 거대한 세계로, 가스 거인 목성과 토성에 가깝습니다.
왜 그런지 이해하기 쉽습니다. 분명히 큰 물체는 작은 물체보다 찾기 쉽습니다. 그러나 독일의 한 과학자 팀이 케플러의 데이터를 찾아내는 방법을 개발했으며 지구 크기에 해당하는 18 개의 작은 행성을 발견했습니다. 이것은 중요하다.
"우리의 새로운 알고리즘은 우주에서 외계 행성 인구를보다 사실적으로 묘사하는 데 도움이됩니다."
Sonneberg 천문대 Michael Hippke.
행성 사냥 기술과 Kepler 우주선에 익숙하지 않은 경우에는 행성을 찾는“교통 수단”을 사용했습니다. 행성이 별 앞을 지날 때마다 이것을 통과라고합니다. 케플러는 외계 행성으로 인한 별빛의 낙하를 감지하도록 미세 조정되었습니다.
별빛의 감소는 매우 적으며 감지하기가 매우 어렵습니다. 그러나 케플러는 그 목적을 위해 만들어졌습니다. 케플러 우주선은 다른 망원경을 이용한 후속 관측과 결합하여 행성의 크기를 결정하고 행성의 밀도와 다른 특성을 나타낼 수도 있습니다.
과학자들은 케플러 데이터가 샘플링 편향 때문에 외계 행성 개체수를 대표하지 않았다고 강력하게 의심했다. 그것은 모두 케플러가 외계 행성을 찾기 위해 대중 교통 방법을 어떻게 사용하는지에 대한 구체적인 내용에 달려 있습니다.
케플러는 외계 행성으로 인한 별빛의 딥을 감지하기 위해 200,000 개가 넘는 별을 조사 했으므로, 케플러 데이터의 대부분의 분석은 컴퓨터에 의해 수행되어야했다. (세계의 천문학 대학원생들이 작업을 수행하기에 충분하지 않습니다.) 따라서 과학자들은 케플러 데이터를 전송하기 위해 알고리즘을 사용했습니다.
현재 간행물의 첫 번째 저자 인 MPS의 René Heller 박사는“표준 검색 알고리즘은 갑작스러운 밝기 저하를 식별하려고 시도합니다. 그러나 실제로는 스텔라 디스크가 중앙보다 가장자리에서 약간 어둡게 보입니다. 행성이 별 앞에서 움직일 때, 행성은 초기에 중기보다 적은 별빛을 차단합니다. 별의 최대 조광은 별이 점차 다시 밝아지기 직전의 중앙에서 발생합니다.”라고 설명합니다.
여기에서 외계 행성 탐지가 까다로워집니다. 큰 행성은 작은 행성보다 밝기가 크게 떨어질뿐만 아니라 별의 밝기도 자연스럽게 변동하여 작은 행성을 감지하기가 더 어려워집니다.
헬러와 천문학 자 팀의 비법은 별의 빛 곡선을 고려한 다르거 나 더 똑똑한 알고리즘을 개발하는 것이 었습니다. 케플러와 같은 관측자에게는 별의 중간이 가장 밝고 큰 행성은 매우 뚜렷하고 빠른 빛의 어둡게합니다. 그러나 별의 가장자리 또는 사지에서는 어떨까요? 작은 행성의 통과가 그 희미한 빛에서 감지되지 않았을 가능성이 있었습니까?
팀은 검색 알고리즘의 민감도를 향상시켜 설득력있는“예”로 그 질문에 대답 할 수있었습니다.
"우리가 연구 한 대부분의 행성계에서 새로운 행성은 가장 작습니다."
MPS의 괴팅겐 대학교 카이 로덴 벡
Sonneberg Observatory의 마이클 히프 케 (Michael Hippke)는“우리의 새로운 알고리즘은 우주에서 외계 행성 인구를보다 사실적으로 묘사하는 데 도움이됩니다. "이 방법은 특히 지구와 같은 행성을 찾을 때 중요한 발전을 이루고 있습니다."
결과? 괴팅겐 대학교 (University of Göttingen)의 공동 저자 인 카이 로덴 벡 (Kai Rodenbeck)과 태양계 연구를위한 막스 플랑크 연구소 (Max Planck Institute of Solar System Research)는“우리가 연구 한 대부분의 행성계에서 새로운 행성은 가장 작습니다. 그들은 18 개의 지구 크기의 행성을 추가로 찾았을뿐만 아니라 가장 작은 외계 행성을 발견했으며 지구 크기의 69 %에 불과했습니다. 18 개 중 가장 큰 것은 지구 크기의 거의 두 배입니다. 이것은 목성과 토성의 크기 범위에있는 케플러가 발견 한 대부분의 외계 행성과는 대조적이다.
이 새로운 행성은 작을뿐 아니라 이전에 발견 된 형제보다 별에 더 가깝습니다. 새로운 알고리즘은 크기에 따른 외계 행성 개체군에 대한보다 정확한 그림을 제공 할뿐만 아니라 궤도에 대한보다 명확한 그림을 제공합니다.
별과의 근접성으로 인해이 행성의 대부분은 표면 온도가 섭씨 100도를 초과하고 일부는 섭씨 1,000도를 초과하는 황무지입니다. 그러나 한 가지 예외가 있습니다. 그 중 하나는 붉은 왜성 궤도를 돌며 액체 물이 지속될 수있는 거주 지역에있는 것으로 보입니다.
케플러 데이터에 더 작은 외계 행성이 숨겨져있을 수 있습니다. 지금까지 Heller와 그의 팀은 Kepler가 조사한 일부 스타에만 새로운 기술을 사용했습니다. 그들은 이미 외계 행성을 주최하는 것으로 알려진 500 명 이상의 케플러 스타에 중점을 두었습니다. 다른 200,000 개의 별을 조사하면 무엇을 발견 할 수 있습니까?
무언가를 측정하는 각 방법에는 고유 한 샘플링 바이어스가 있다는 것은 과학적인 사실입니다. 그것은 모든 과학적 연구의 제약 중 하나입니다. 이 새로운 외계 행성 알고리즘의 배후에있는 팀은 그들의 방법이 샘플링 바이어스를 포함 할 수 있음을 완전히 인정합니다.
더 먼 궤도에서 작은 행성은 궤도 기간이 매우 길 수 있습니다. 태양계에서 명왕성은 태양 주위의 한 궤도를 완성하는 데 248 년이 걸립니다. 그러한 행성을 탐지하기 위해, 우리가 통과를 감지하기까지 최대 248 년의 관측이 필요할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 그들은 케플러 데이터의 나머지 부분에서 100 가지가 넘는 지구 크기의 외계 행성을 발견 할 것으로 예상하고있다. Kepler 데이터가 200,000 개 이상의 별을 포함한다는 점을 고려하면 상당히 적지 만 추정치가 될 수 있습니다.
새로운 검색 알고리즘의 강점은 Kepler 데이터를 넘어 확장 될 것입니다. MPS의 상무 이사 인 Laurent Gizon 박사에 따르면, 미래의 행성 사냥 임무는 또한 그것을 사용하여 결과를 개선 할 수 있습니다. Gizon 교수는“이 새로운 방법은 유럽 우주국 (European Space Agency)에 의해 2026 년에 출시 될 다가오는 PLATO (Planetary Transits and Oscillations) 임무를 준비하는 데 특히 유용하다”고 말했다.
팀은 천문학과 천체 물리학 저널에 결과를 발표했습니다. 그들의 논문 제목은“최소 제곱 설문 조사입니다. II. K2의 다중 행성 시스템에서 17 개의 새로운 지구에서 초 지구 크기의 행성을 발견하고 검증했습니다.”
