Kuinka planeettametsästäjät etsivät uusia planeettoja

Tähtitieteen moderni aikakausi on saanut tietoomme uuden joukon tutkijoita: planeetan metsästäjiä. Nämä ihmiset, jotka työskentelevät usein maa- ja avaruuspohjaisia ​​teleskooppeja käyttävissä ryhmissä, kääntävät planeettoja kymmenien mukana galaksissa. Vastineeksi nuo vasta löydetyt maailmat laajentavat ymmärrystämme siitä, kuinka maailmat muodostuvat muiden tähtijen ja kuinka monta ekstrasolaarista planeettaa, jota usein kutsutaan eksoplaneeteiksi, olemassa Linnunradan galaksissa.

Planeettien etsiminen alkoi omassa aurinkokunnassamme etsimällä maailmoja tuttujen paljain silmin liittyvien planeettojen, Merkuksen, Venuksen, Marsin, Jupiterin ja Saturnuksen, ulkopuolelle. Uraani ja Neptunus löydettiin 1800-luvulta, ja Plutoa löydettiin vasta 1900-luvun alkuvuosina. Nykyään metsästys on käynnissä muille kääpiöplannetoille, jotka ovat aurinkokunnan kaukaisilla alueilla. Yksi joukkue, jota johtaa CalTechin tähtitieteilijä Mike Brown, etsii jatkuvasti maailmoja

Maailmien etsiminen muiden tähtijen ympärillä alkoi vuonna 1988, kun tähtitieteilijät löysivät vihjeitä planeetoista kahden tähden ympärillä ja pulssarin. Ensimmäinen vahvistettu eksoplanetaatti pääsekvenssin tähden ympärillä tapahtui vuonna 1995, kun tähtitieteilijät Michel Mayor ja Didier Queloz Geneven yliopistosta ilmoittivat planeetan löytämisestä tähden 51 ympärille Pegasi. Heidän löytönsä oli todiste siitä, että planeetat kiertävät auringon kaltaisia ​​tähtiä galaksissa. Sen jälkeen metsästys oli käynnissä, ja tähtitieteilijät alkoivat löytää lisää planeettoja. He käyttivät useita menetelmiä, mukaan lukien radiaalinopeuden tekniikka. Se etsii heijastusta tähtipektrissä, jonka indusoi planeetan pieni gravitaatiohihna, kun se kiertää tähtiä. He käyttivät myös tähtivalon himmennystä, joka syntyi, kun planeetta "hämärtää" tähtensä.

Useat ryhmät ovat olleet mukana tutkimassa tähtiä planeettojen löytämiseksi. Viimeinkin 45 maapallolla sijaitsevaa planeetan metsästysprojektia on löytänyt yli 450 maailmaa. Yksi niistä, Probing Lensing Anomalies Network, joka on fuusioitunut toiseen verkkoon nimeltään MicroFUN Collaboration, etsii gravitaation mukaisia ​​linssin poikkeavuuksia. Ne tapahtuvat, kun tähtiä linssittävät massiiviset elimet (kuten muut tähdet) tai planeetat. Toinen ryhmä tähtitieteilijöitä muodosti optisen painovoiman linssikokeen (OGLE) nimisen ryhmän, joka käytti myös maapallolla varustettuja instrumentteja tähtijen etsimiseen.

Planeettojen metsästys muiden tähtien ympärillä on vaivalloinen prosessi. Ei auta, että maapallon ilmapiiri tekee näistä pienistä esineistä erittäin vaikeaa saada. Tähdet ovat suuria ja kirkkaita; planeetat ovat pieniä ja himmeitä. Ne voivat eksyä tähtivalon hehkuessa, joten suorien kuvien saaminen on uskomattoman vaikeaa, etenkin maasta. Avaruuspohjaiset havainnot tarjoavat siis paremman kuvan ja antavat instrumenteille ja kameroille tehdä huolellisia mittauksia nykyaikaiseen planeettametsästykseen.

Hubble-avaruuskaukoputki on tehnyt monia tähtien havaintoja jaon käytetty kuvaamaan planeettoja muiden tähtien ympärillä, samoin kuin Spitzerin avaruusteleskooppi. Ylivoimaisimmin tuottavin planeettametsästäjä on ollut Keplerin kaukoputki. Se käynnistettiin vuonna 2009 ja vietti useita vuosia etsimällä planeettoja pieneltä taivaan alueelta Cygnuksen, Lyran ja Draco. Se löysi tuhansia planeettaehdokkaita ennen kuin se joutui vaikeuksiin stabilointi gyroskooppiensa kanssa. Nyt metsästää planeettoja muilla taivaan alueilla, ja vahvistettujen planeettojen Keplerin tietokanta sisältää yli 4000 maailmaa. Perustuen Kepler löytöjä, joiden pääasiallisena tavoitteena oli yrittää löytää maapallon planeettoja, on arvioitu että melkein jokaisella galaksin aurinkomaisella tähdellä (plus monilla muilla tähtityypeillä) on ainakin yksi planeetta. Kepler löysi myös monia muita suurempia planeettoja, joita kutsutaan usein super Jupitereiksi ja kuumiksi Jupitereiksi ja Super Neptunesiksi.

Vaikka Kepler on ollut historian tuottavimpia planeetan metsästysalueita, se lopulta lakkaa toimimasta. Siinä vaiheessa muut operaatiot siirtyvät, mukaan lukien Transmission Exoplanet Survey Satellite (TESS), joka käynnistetään vuonna 2018, ja James Webbin avaruuskaukoputki, joka suuntaa myös avaruuteen vuonna 2018. Sen jälkeen Euroopan avaruusjärjestön rakentama Tähtien planetaaritransitioita ja oskillaatioita koskeva tähti-operaatio (PLATO) aloittaa metsästyksensä joskus 2020-luku, jota seuraa WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), joka etsii planeettoja ja etsii pimeää ainetta alkaen joskus puolivälissä 2020-luvulla.

Jokainen planeetan metsästystehtävä, joko maasta tai avaruudesta, "miehittää" tähtitieteilijöiden ryhmät, jotka ovat asiantuntijoita planeettojen etsinnässä. He eivät vain etsi planeettoja, vaan lopulta he toivovat käyttävänsä kaukoputkensa ja avaruusaluksensa saadakseen tietoja, jotka paljastavat kyseisten planeettojen olosuhteet. Toivo on etsiä maailmoja, jotka voisivat tukea maapallon tavoin elämää.