외계 행성이 몇 개인가? 얼마 전까지 만해도 어떤 것이 있는지 몰랐습니다. 그런 다음 펄서 주변의 몇 가지를 감지했습니다. 그런 다음 케플러 우주선이 발사되어 몇 천 더 발견했습니다. 이제 NASA의 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)가 작동하고 있으며 새로운 연구 결과가 나왔습니다.
케플러의 연구 결과는 다른 태양계의 행성 유형과 수에 대한 더 나은 아이디어를 제공했습니다. 그러나 Kepler는 측정 방법으로 인해 한계와 자체 샘플링 바이어스가있었습니다. 케플러는 또한 하늘의 약 0.25 %를 차지하는 하늘의 작은 영역에만 집중했습니다. 케플러가 중점을 둔 작은 부분이 더 큰 표본을 대표하지는 않을 수도 있지만 반드시 그런 것은 아닙니다.
TESS는 케플러와 매우 다르며, 특히 하늘의 영역에서 더욱 그렇습니다. 하늘의 작은 부분에 중점을 둔 설문 조사가 아닌 모든 하늘 설문 조사를 수행합니다. NASA의 새로운 행성 사냥꾼은 가장 밝은 별에 초점을 맞출 것입니다. 주요 과학 목표는 밝은 별을 공전하는 해왕성보다 큰 행성을 찾는 것입니다. 별을 밝게 유지하여 후속 분광 관측으로 행성 질량과 대기 조성을 결정할 수 있습니다.
우리는 일반적인 외계 행성이 크기와 궤도주기의 관점에서 어떻게 일치하는지에 대한 의견이 없지만 케플러는 외계 행성이 일반적이라는 것을 보여 주었다. 대부분의 별에는 그것들이 있습니다. 그러나 케플러가 발견 한 많은 외계 행성은 수백에서 수천 파섹까지 먼 거리에 있습니다. 따라서 자세한 후속 관찰은 불가능하지 않습니다. Tess는 지구에 더 가까이, 더 밝은 별에 초점을 맞추고 있기 때문에 다른 '스코프를 이용한 후속 관찰이 쉬워 지므로 결과는 외계인 집단을 결정할 때 더욱 대표적이고 정확해야합니다.
NASA의 Thomas Barclay와 메릴랜드 대학교, Lehigh University의 Joshua Pepper 및 NASA의 Elisa Quintana의 새로운 연구는 TESS의 결과를 예측했습니다. 그들의 논문은 천체 물리 저널에 실렸다. 세 연구원은 TESS의 관측 모드와 결합하여 항성 개체군과 외계 행성 개체군에 대해 알고있는 것을 사용하여 추정치를 도출했습니다.
시뮬레이션에는 세 가지 요소가 있습니다.
- TESS가 관찰 할 항성 인구의 시뮬레이션.
- 그 별들을 공전하는 행성들의 대표적인 표본.
- TESS가 탐지 할 행성의 수를 예측합니다.
그들의 추정치를 "수율 시뮬레이션"이라고하며 천문학 자들이 처음으로 생각 해낸 것은 아닙니다. 그러나 우리가 숫자에 도달하기 전에, 질문 : 왜 TESS가 무엇을 찾을 수 있는지 미리 알아야 하는가?
이에 대한 답은 후속 관찰 프로그램이 어떻게 보일지에 대한 빠른 시작을 얻는 것입니다. 천문학 자들은 자원을 관찰하는 것이 매우 소중하기 때문에 미리 계획하는 것을 좋아합니다. TESS의 모든 결과가 나올 때까지 기다리지 않고 다음 단계를 생각합니다. 아니면 사탕 이야기에서 아이들처럼 흥분 될 수도 있습니다. 아마도 둘 다일 것입니다.
Barclay, Pepper 및 Quintana는 시뮬레이션을 300 회 실행하여 예상 수율을 산출했습니다. 행성 궤도의 별 유형, 어떤 행성을 감지하는 데 사용되는 다른 관측 모드 및 후속 관측과의 관계와 관련하여 결과에 많은 세부 사항이 있습니다. 그러나보다 간단한 형태로, 3 명의 연구원이 TESS가 계획된 2 년 임무 동안 발견 할 것으로 생각하는 것은 다음과 같습니다.
- 총 14,000 개의 외계 행성
- 그중 2100은 4 지구 반경 (4R)보다 작고, 280은 2R보다 작습니다.
- 붉은 왜성 별을 도는 70 개의 거주 가능한 행성, 그 중 9 개는 2R보다 작습니다
- 우리 태양과 같이 별의 거주 가능 지역에있을 수있는 2R 미만의 지구와 같은 세계 10
꽤 신나는 일입니다. 14,000 개의 외계 행성 중 10 개는 태양과 같은 별의 거주 가능 지역에서 지구와 같은 세계가 될 수 있습니다. 그것은 그것이 TESS가 찾게 될 것이 아니라 좋은 근사치와 흥미로운 것이어야 함을 의미합니다. 특히 케플러와 달리 TESS의 외계 행성은 추후 관찰과 특성화의 주요 대상입니다.
이것은 TESS의 첫 번째 수율 시뮬레이션이 아닙니다. 그러나 이것은 시뮬레이션 된 별 인구보다는 실제로 이루어 지므로 더 정확해야합니다. 2015 년의 또 다른 수율 시뮬레이션은 여기에서 볼 수 있으며 2017 년의 또 다른 수율 시뮬레이션을 볼 수 있습니다.
시뮬레이션 결과는 거주 지역에서 지구와 같은 행성을 찾을 가능성이 있음을 보여줍니다. 그들 대부분은 붉은 왜성 주위를 공전 할 것이지만, 소수는 태양과 같은 별 주위에 있어야합니다. 이것이 모두가 알고 싶어하는 것입니다.
그러나 더 중요한 것은 이러한 시뮬레이션은 TESS가 임무 목표를 달성한다는 것을 보여줍니다.
두 경우 모두 TESS는 확실한 결과를 제공하기 위해 노력하고 있습니다.
- 연구 논문 : TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)에서 수정 된 Exoplanet 수율
- 연구 논문 : 변이 엑스 폴라 넷 조사 위성 : 행성 탐지 및 천문학적 위양성 시뮬레이션
- 연구 논문 : 여러 가능한 TESS 확장 임무를위한 행성 탐지 시뮬레이션
- NASA TESS 과학 지원 센터
- NASA 케플러 미션 개요
- 위키 백과 항목 : TESS
