Misi TESS NASA mengungkap dunia pertamanya dengan dua bintang – Sains Terkini


Pada tahun 2019, ketika Wolf Cukier menyelesaikan tahun pertamanya di Scarsdale High School di New York, ia bergabung dengan Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, sebagai pekerja magang musim panas. Tugasnya adalah meneliti variasi-variasi dalam kecerahan bintang yang ditangkap oleh Satelit Transit Exoplanet Survei NASA (TESS) dan diunggah ke proyek sains warga Planet Hunters TESS.

"Saya sedang melihat melalui data untuk semua yang telah ditandai oleh sukarelawan sebagai biner gerhana, sebuah sistem di mana dua bintang mengelilingi satu sama lain dan dari pandangan kami saling gerhana satu sama lain setiap orbit," kata Cukier. "Sekitar tiga hari sebelum magang, saya melihat sinyal dari sistem yang disebut TOI 1338. Awalnya saya pikir itu adalah gerhana bintang, tetapi waktunya salah. Ternyata itu adalah sebuah planet."

TOI 1338 b, seperti yang sekarang disebut, adalah planet sirkumbiner pertama TESS, sebuah dunia yang mengorbit dua bintang. Penemuan ini ditampilkan dalam diskusi panel pada hari Senin, 6 Januari, pada pertemuan Masyarakat Astronomi Amerika ke-235 di Honolulu. Sebuah makalah, yang ditulis bersama Cukier bersama dengan para ilmuwan dari Goddard, Universitas Negeri San Diego, Universitas Chicago dan lembaga-lembaga lain, telah diserahkan ke jurnal ilmiah.


Sistem TOI 1338 terletak 1.300 tahun cahaya di konstelasi Pictor. Dua bintang saling mengorbit setiap 15 hari. Satu adalah sekitar 10% lebih besar dari Matahari kita, sementara yang lain lebih dingin, lebih redup dan hanya sepertiga massa Matahari.

TOI 1338 b adalah satu-satunya planet yang dikenal dalam sistem. Itu sekitar 6,9 kali lebih besar dari Bumi, atau antara ukuran Neptunus dan Saturnus. Planet ini mengorbit di bidang yang hampir persis sama dengan bintang-bintang, sehingga ia mengalami gerhana bintang biasa.

TESS memiliki empat kamera, yang masing-masing mengambil gambar full-frame dari sepetak langit setiap 30 menit selama 27 hari. Para ilmuwan menggunakan pengamatan untuk menghasilkan grafik tentang bagaimana kecerahan bintang berubah seiring waktu. Ketika sebuah planet melintas di depan bintangnya dari sudut pandang kita, sebuah peristiwa yang disebut transit, perjalanannya menyebabkan penurunan yang berbeda dalam kecerahan bintang.

Tetapi planet yang mengorbit dua bintang lebih sulit dideteksi daripada planet yang mengorbit. Transit TOI 1338 b tidak teratur, antara setiap 93 dan 95 hari, dan bervariasi dalam kedalaman dan durasinya berkat gerakan orbital bintang-bintangnya. TESS hanya melihat transit melintasi bintang yang lebih besar; transit bintang yang lebih kecil terlalu samar untuk dideteksi.

"Ini adalah jenis sinyal yang benar-benar diperjuangkan oleh algoritma," kata pemimpin penulis Veselin Kostov, seorang ilmuwan penelitian di SETI Institute dan Goddard. "Mata manusia sangat pandai menemukan pola dalam data, terutama pola non-periodik seperti yang kita lihat dalam transit dari sistem ini."

Ini menjelaskan mengapa Cukier harus secara visual memeriksa setiap transit potensial. Sebagai contoh, ia awalnya berpikir transit TOI 1338 b adalah hasil dari bintang yang lebih kecil dalam sistem yang lewat di depan yang lebih besar – keduanya menyebabkan penurunan kecerahan yang serupa. Tapi waktunya salah untuk gerhana.

Setelah mengidentifikasi TOI 1338 b, tim peneliti menggunakan paket perangkat lunak yang disebut eleanor, dinamai Eleanor Arroway, karakter sentral dalam novel Carl Sagan "Kontak," untuk mengkonfirmasi transit itu nyata dan bukan hasil dari artefak instrumental.

"Di seluruh gambarnya, TESS memantau jutaan bintang," kata rekan penulis Adina Feinstein, seorang mahasiswa pascasarjana di University of Chicago. "Itulah sebabnya tim kami menciptakan eleanor. Ini cara yang mudah diakses untuk mengunduh, menganalisis, dan memvisualisasikan data transit. Kami mendesainnya dengan mempertimbangkan planet, tetapi anggota masyarakat lainnya menggunakannya untuk mempelajari bintang, asteroid, dan bahkan galaksi."

TOI 1338 telah dipelajari dari tanah dengan survei kecepatan radial, yang mengukur gerakan di sepanjang garis pandang kami. Tim Kostov menggunakan data arsip ini untuk menganalisis sistem dan mengkonfirmasi planet ini. Orbitnya stabil untuk setidaknya 10 juta tahun ke depan. Namun, sudut orbit kita, cukup berubah sehingga transit planet akan berhenti setelah November 2023 dan dilanjutkan delapan tahun kemudian.

Misi NASA Kepler dan K2 sebelumnya menemukan 12 planet sirkumbiner dalam 10 sistem, semua mirip dengan TOI 1338 b. Pengamatan sistem biner cenderung menemukan planet yang lebih besar, kata Kostov. Transit tubuh yang lebih kecil tidak memiliki efek sebesar pada kecerahan bintang-bintang. TESS diperkirakan akan mengamati ratusan ribu binari gerhana selama misi dua tahun pertamanya, jadi lebih banyak lagi planet-planet sirkulasi yang harus menunggu untuk ditemukan.

TESS adalah misi NASA Astrophysics Explorer yang dipimpin dan dioperasikan oleh MIT di Cambridge, Massachusetts, dan dikelola oleh Goddard Space Flight Center NASA. Mitra tambahan termasuk Northrop Grumman, yang berbasis di Falls Church, Virginia; Pusat Penelitian Ames NASA di Lembah Silikon California; Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrofisika di Cambridge, Massachusetts; Laboratorium Lincoln MIT; dan Lembaga Ilmu Pengetahuan Teleskop Luar Angkasa di Baltimore. Lebih dari selusin universitas, lembaga penelitian dan observatorium di seluruh dunia adalah peserta dalam misi ini.


You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.