TESSはいくつの惑星を見つけようとしていますか?

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NASAの最新の太陽系外惑星探査宇宙望遠鏡であるTransiting Exoplanet Survey Satellite(TESS)は、2018年4月18日水曜日に宇宙に打ち上げられました。名前が示すように、この望遠鏡はTransitメソッドを使用して、地球の質量の惑星(つまり)遠くの星を周回する。のような他の次世代望遠鏡と並んで ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)、TESSは望遠鏡が好きな場所を効果的にピックアップします ハッブル そして ケプラー やめた。

しかし、TESSはいくつの惑星を見つけることが期待されているのでしょうか?それは、TESSが発見する可能性のある惑星の数、およびこれらの惑星とそれらが軌道を回る星の物理的特性を推定しようとしたチーム研究者による新しい研究の主題でした。全体として、彼らはTESSが2年間の主要な任務中にさまざまな星を周回する何千もの惑星を見つけると推定している。

この研究は、「通過中の太陽系外惑星観測衛星(TESS)からの改訂された太陽系外惑星の収量」というタイトルの論文が最近オンラインで公開されました。この研究は、NASAゴダード宇宙飛行センターとメリーランド大学の準研究者であるThomas Barclayが主導し、Joshua Pepper(リーハイ大学の天体物理学者)とElisa Quintana(SETI研究所とNASAエームズの研究者)が参加しました。リサーチセンター)。

Thomas BarclayがSpace Magazineに電子メールで伝えたように:

「TESSは、ケプラーの遺産を築き上げました。ケプラーは主に統計的な使命であり、惑星はどこにでもあることを教えてくれました。ただし、今後の調​​査のために優れた個々の惑星を見つけるには最適化されていません。惑星が一般的であることがわかったので、地上および宇宙ベースの望遠鏡の使用に関する集中的な研究を行う惑星を検索するためにTESSのようなものを起動できます。 TESSが見つける惑星は、平均で10倍近く、100倍明るくなります。」

彼らの研究のために、チームはTESSが観測する星、それぞれが持つ可能性が高い惑星の数、およびTESSがそれらを見つける可能性を考慮した3ステップモデルを作成しました。これらには、A型からK型(太陽のような)までの矮小星と、低質量M型(赤い矮星)の星の周りを周回する惑星の種類が含まれていました。

「TESSが見つける惑星の数を見積もるために、TESSによって観測される星を撮り、それらを周回する惑星の個体数をシミュレートしました」とバークレイ氏は述べています。 「太陽系外惑星の人口統計はすべて、ケプラーのデータを使用した研究に基づいています。次に、TESSパフォーマンスのモデルを使用して、それらの惑星のうちいくつがTESSによって検出されるかを推定しました。ここから、イールド数を得ることができます。」

最初のステップは、候補ターゲットリスト(CTL)の可用性のおかげで簡単でした。TESSターゲット選択ワーキンググループが小さな惑星を検出するのに最も適した星であると決定したターゲット星の優先リストです。次に、明るさと半径に基づいて最新バージョンに含まれる380万個の星をランク付けし、これらのTESSのどれが観測される可能性が高いかを判断しました。

2番目のステップは、ポアソン分布に基づいて惑星を各星に割り当てることで構成されました。ポワソン分布は、特定の番号が各星(この場合は0以上)に割り当てられる統計的手法です。次に、各惑星には、軌道周期、半径、離心率、ペリアストロン角度、視線に対する傾き、最初の通過の時間など、ランダムに描かれた6つの物理プロパティが割り当てられました。

最後に、これらの惑星のうちいくつが検出可能な通過信号を生成するかを推定しようとしました。前述のように、TESSは通過方法に依存します。この方法では、星の明るさの周期的な落ち込みを使用して、1つまたは複数の周回する惑星の存在を決定し、そのサイズと周回周期に制約を課します。このため、彼らは近くの星のフラックス汚染、通過回数、通過時間を考慮しました。

最終的に、TESSは2年間の任務中に4430〜4660個の新しい太陽系外惑星を検出する可能性が高いと90%の確信を持って決定しました。

「その結果、TESSは地球の2倍のサイズよりも数百も小さい4000を超える惑星を見つけることが予測されています。 TESSの主な目的は、地上の望遠鏡が質量を測定するのに十分明るい惑星を見つけることです。 TESSは質量測定で地球の半径4より小さい惑星の数を3倍にする可能性があると推定しています。」

2018年4月1日現在、合計3,758エキソ惑星 2,808のシステムで確認されており、627のシステムには複数の惑星があります。言い換えると、バークレイと彼のチームは、TESSミッションが確認された太陽系外惑星の数を事実上2倍にし、主要なミッションの間に地球サイズおよび超地球の数を3倍にすると推定しています。

これは、約2か月続くと予想される一連の軌道操作とエンジニアリングテストの後に始まります。このようにして太陽系外惑星のカタログが拡張されたので、「地球のような」候補がもっと多く研究に利用できると期待できます。そして、それらのいずれかが生命を持っているかどうかを判断することはまだできませんが、表面に生きている大気と水の兆候を示すものを見つけるかもしれません。

地球を越えた生命の狩猟はこれから何年も続くでしょう!それまでの間、NASAの厚意により、TESSミッションに関するこのビデオをお楽しみください。

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