Även om astronomifolk är förtjust i att ange antalet exoplaneter som finns i Kepler-rymdskeppet, bekräftas dessa planeter faktiskt inte. Det kan faktiskt ta lång tid att bekräfta deras existens.
Vetenskap är självklart strikt, eller det borde vara. Vi kan inte ha falska positiver som muggar upp våra data. Det var därför det tog tills nu att bekräfta den första exoplanetkandidaten som hittades av Kepler, känd som Kepler 1658 b.
Kepler 1658 b upptäcktes först av markbaserade teleskop innan Kepler till och med sjösattes. Då kallades det KOI 4.10, där KOI står för Kepler Object of Interest. Kepler-uppdraget hade redan planerats, så de visste att denna exoplanetkandidat befann sig i Keplers synfält. Och astronomer visste att det skulle riktas in.
När Kepler-rymdskeppet lanserades, trodde astronomer först att 1658 b var ett falskt positivt, vilket innebar att de med de tillgängliga uppgifterna inte kunde dra slutsatsen att det verkligen var en planet. Det berodde på att de första uppskattningarna av värdstjärnan var av, långt bort. De underskattade enormt stjärnan och planeten. Massuppskattningarna av planeten och stjärnan kunde inte förklara effekten på själva stjärnan. (Massiva planeter knuffar sina värdstjärnor gravitationellt, och det kan mätas.)
Så Kepler 1658 b lades på hyllan för att försvinna som falskt positivt. Så småningom gick ny mjukvara att arbeta med Kepler-uppgifterna och 1658 b lades tillbaka till exoplanetskandidatkategorin, i väntan på bekräftelse.
Nu, i en ny studie ledd av University of Hawaii doktorand Ashley Chontos, bekräftas 1658 b som en exoplanet. Men det tog lite arbete.
Först gick Chontos tillbaka igenom Kepler-data och letade efter mål att reanalysera 2017. Den nya analysen använde stellar ljudvågor, som är en seismisk buller från en stjärna när den handlar om sin fusionsverksamhet. Studien av dessa vågor kallas asteroseismologi.
Grunderna i asteroseismologi är inte så svåra att förstå. Större stjärnor ger de lägsta, djupaste ljuden, medan mindre stjärnor ger högt ljud. Det är typ av moderna stereohögtalare: sub-woofers är stora och gör basnoter, och tweeters är små och gör höga toner.
När Chontos analyserade 1658 b: s värdstjärna, kom den ut större än trott.
”Vår nya analys, som använder stjärnljudvågor som observerats i Kepler-data för att karakterisera stjärnan, visade att stjärnan faktiskt är tre gånger större än tidigare trott. Detta innebär i sin tur att planeten är tre gånger större, vilket avslöjar att Kepler-1658b faktiskt är en het Jupiter, ”sa Chontos.
Men det var inte slutet. Denna nya analys antydde att det var en verklig planet och inte bara en falsk positiv. Men det måste fortfarande bekräftas, och det krävde mer data.
"Vi varnade Dave Latham (en äldre astronom vid Smithsonian Astrophysical Observatory och medförfattare på papperet) och hans team samlade in nödvändiga spektroskopiska data för att otvetydigt visa att Kepler-1658b är en planet," sa Dan Huber, medförfattare och astronom vid University of Hawaii. "Som en av pionjärerna inom exoplanetvetenskap och en nyckelfigur bakom Kepler-uppdraget var det särskilt lämpligt att Dave skulle vara en del av denna bekräftelse."
Det nya tidningen heter "Det nyfikna fallet av KOI 4: Bekräfta Keplers första exoplanetdetektion."
Så här är några fakta om exoplaneten Kepler 1658 b, och dess värdstjärna Kepler 1658:
- Kepler 1658 är en massiv subgigant som för närvarande genomgår en snabb fas av stellar evolution. Vi känner bara till nio andra gillar det.
- Kepler 1658 är 50% mer massiv och tre gånger större än solen.
- Kepler 1658 b är en het Jupiter, och med ett omloppsavstånd på bara 0,05 astronomiska enheter är det en av de närmaste kända planeterna till en stjärna av denna typ.
Kepler 1658 är som en framtida, utvecklad version av vår sol. Astronomer vet inte varför ännu, men stjärnor som detta har sällan planeter som kretsar runt dem. Så 1658-systemet är som ett extremt fall. Men dess extrema natur tillåter astronomer att sätta gränser för de komplexa fysiska interaktioner som får planeter att spiral in i deras värdstjärna. Det här systemet berättar för oss att denna spiralaktion sker mycket långsammare än trott, och därför kan den inte verkligen förklara bristen på planeter runt dessa stjärnor.
"Kepler-1658 är ett perfekt exempel på varför en bättre förståelse av värdstjärnor på exoplaneter är så viktig," sade Chontos. "Det säger också att det finns många skatter kvar i Kepler-uppgifterna."
Källor:
- Forskningsrapport: The Curious Case of KOI 4: Confirming Keplers First Exoplanet Detection
- Forskningsrapport: TrES-2: The First Transiting Planet in the Kepler Field
- Pressmeddelande: Kepler Space Telescopes första Exoplanet-kandidat bekräftade, tio år efter lanseringen
- Pressmeddelande: Discovery Alert! Keplers första planetkandidat bekräftad, 10 år senare
- Pressmeddelande: Symfoni av stjärnor: Vetenskapen om stjärnljudvågor
