Første-evig "Exomoon" -bevis oppdaget nær Exoplanet 4.000 lysår unna

I en mulig først for astronomi mistenker forskerne at de har funnet en stormåne som omkranser en planet nær en fjerntliggende stjerne. Astronomer som utforsker de ytre områdene av verdensrommet, har avslørt dusinvis av kandidateksoplaneter de siste årene, men merkelig har ingen funnet sterke bevis på noen måner rundt disse planetene. Hittil finnes de eneste månene vi vet om, i vårt solsystem. Men en ny Science Advances Papir publisert onsdag, kan imidlertid forandre det helt.

I papiret skisserer et par astronomer ved Columbia University bevis som støtter eksistensen av en månen som omkranser eksplaneten Kepler-1625b, som er ca 4.000 lysår unna, ved hjelp av data fra Hubble Space Telescope.

"Hvis bekreftet, er dette den første ekte exomoon-oppdagelsen, en som kan følges opp med gjentatte observasjoner av systemet." Columbia-studentene Alex Teachey, som medforfattere papiret med assisterende astronomiprofessor David Kipping, Ph.D., forteller Omvendt. "Moons står for å fortelle oss mye om den dynamiske historien til disse eksoplanetære systemene, og det er fortsatt mange spørsmål om hvordan planetariske systemer utvikler seg over sine milliarder års eksistens."

Hvorfor er eksomoner så sjeldne?

Gitt at vårt solsystem har så mange måner, kan det høres rart at eksomoner ikke er rikelig andre steder. Fakta om saken er, det er ganske rart, og det er derfor Teachey og hans kolleger har jaktet på dem. I et intervju med 2017 med Universet i dag, han sa:

Vi ser måner i vårt solsystem, men er de vanlige andre steder? Vi har en tendens til å tro det, men vi kan ikke vite sikkert før vi faktisk ser dem. Men det er et viktig spørsmål, for hvis vi finner ut at det ikke er mange mange måner der ute, foreslår det kanskje at noe uvanlig foregikk i vårt solsystem i de tidlige dager, og det kan få store implikasjoner for hvordan livet oppstod på Jord. Med andre ord er historien til vårt solsystem vanlig over galaksen, eller har vi en svært uvanlig opprinnelseshistorie? Og hva sier det om sjansene for livet som oppstår her? Exomons står for å gi oss ledetråder til å svare på disse spørsmålene.

Hvordan finne en Exomoon

I den nye studien spore Kipping og Teachey lyssignaturene til objekter rundt stjernen Kepler-1625. Etter en hunch basert på noen lovende data fra Kepler Space Telescope, brukte de Hubble Space Telescope til å samle flere data på stjernen Kepler-1625. Slik regnet de ut at Kepler-1625b, som er omtrent Jupiter-størrelsen, og baner sin stjerne på omtrent samme avstand som jorden kretser solen, kan være hjem til en måne.

Når man søker etter eksoplaneter, ser astronomer etter dips i mengden lys som kommer fra en stjerne. Ved å måle hvordan en planet blokkerer hjemstjernens lys når det går forbi det, kan astronomer lære mye om størrelsen, bane og jevne sammensetningen av planeten. Når en planet flytter forbi stjernen om og om igjen, lar de akkumulerte dataene astronomene spikre ned i planetens omløpsperiode ganske nøyaktig.

Når man observerer lys fra Kepler-1625 på denne måten, oppdaget Teachey og Kipping en liten anomali i transittdataene til planeten Kepler-1625b: Hver dip i lys ble ledsaget av en annen liten dukkert - en som ikke kunne forklares med bare planetens tilstedeværelse. Med data på bare tre transitter, visste de at de trengte mer. Sikring av 40 timer på Hubble-romteleskopet bygde de et mye sterkere tilfelle for deres mistanke. Blipet i Kepler-1625bs transittdata syntes å være en måne, noen ganger å legge planeten, noen ganger lede den.

På grunn av månens unike natur krevde deres forskning en litt annen tilnærming enn de fleste eksoplanetjakt. Transittdata er en fin måte å lære om eksoplaneter, men siden måner har litt uregelmessige banebrytende mønstre, er de vanskeligere å identifisere denne måten.

"Månene kretser om planeter, så de dukker opp på et annet sted hver gang planeten går gjennom, noen ganger før planetarisk transitt, noen ganger etter," sier Teachey. "Så du ser ikke den samme typen periodicitet, og du kan egentlig ikke stable månedransittene på samme måte for å rydde opp signalet."

Heldigvis tillater ekstra tid på HST Teachey og Kipping å fange inn på Kepler-1625b og anslå at planeten og månen er omtrent den samme relative størrelsen til hverandre som jord og månen - med unntak av at de handler om 11 ganger større enn vår hjemverden og månen.

Stor, hvis sant

Deres funn, mens spennende, faller inn i kategorien "Stor … hvis sant". Kort sagt, de må bekreftes av ytterligere observasjoner. Teachey og Kipping er veldig forsiktig med å få dette poenget over.

"Ved hvert trinn i denne prosessen har min medforfatter David Kipping og jeg vært ivrige etter å la dataene og analysen snakke for seg selv, og ikke gjøre krav på at disse dataene ikke kan støtte, sier Teachey. "Vi ville selvfølgelig elske å kunne si," dette er det, vi fant det, saken lukket ", men vi stopper litt av det fordi vi gjenkjenner usikkerhetene her som ikke kan (ennå) elimineres. ”

Han er sikker på at noen vil kalle dette papiret en "oppdagelse" og advarer mot det språket. Inntil det er bekreftet, forblir vårt solsystems måner unikt i det nærliggende universet, i det minste så langt vi kan fortelle.

Send e-post forfatteren: [email protected].