First-Ever "Exomoon" Bewijs gespot nabij Exoplanet 4000 lichtjaren uit

In een mogelijke primeur voor astronomie vermoeden onderzoekers dat ze een grote maan hebben gevonden die om een ​​planeet in de buurt van een verre ster draait. Astronomen die de buitenste regionen van de ruimte verkenden, hebben de afgelopen jaren tientallen kandidaat-exoplaneten onthuld, maar vreemd genoeg heeft niemand sterk bewijs gevonden van enige manen rond die planeten. Tot dusverre zijn de enige manen die we kennen over bestaan ​​binnen ons zonnestelsel. Maar een nieuw Science Advances papier gepubliceerd woensdag, kan echter dat volledig veranderen.

In de paper schetst een paar astronomen van Columbia University bewijs dat het bestaan ​​van een maan rond de exoplaneet Kepler-1625b, die ongeveer 4000 lichtjaar verwijderd is, met behulp van gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop draait.

"Als dit wordt bevestigd, is dit de eerste echte exomoon-ontdekking, een die kan worden opgevolgd met herhaalde observaties van het systeem," Columbia afgestudeerde student Alex Teachey, die co-auteur van het papier met assistent-astronomie professor David Kipping, Ph.D., vertelt omgekeerde. "Manen zullen ons veel vertellen over de dynamische geschiedenis van deze exoplanetaire systemen, en er zijn nog steeds veel vragen over hoe planetaire systemen evolueren gedurende hun miljarden jaren van bestaan."

Waarom zijn Exomoons zo zeldzaam?

Aangezien ons zonnestelsel zoveel manen heeft, klinkt het misschien raar dat exomoons nergens anders overvloedig aanwezig zijn. Het is een feit dat het nogal vreemd is en daarom hebben Teachey en zijn collega's naar hen gezocht. In een interview met 2017 Universe vandaag, hij zei:

We zien manen in ons zonnestelsel, maar zijn ze ook elders te vinden? We hebben de neiging dat te denken, maar we kunnen het niet zeker weten totdat we ze daadwerkelijk zien. Maar het is een belangrijke vraag, want als we erachter komen dat er niet veel manen zijn, suggereert het misschien dat er iets ongebruikelijks aan de hand was in ons zonnestelsel in de vroege dagen, en dat zou grote gevolgen kunnen hebben voor hoe het leven ontstond op de Aarde. Met andere woorden: is de geschiedenis van ons zonnestelsel gemeenschappelijk in de melkweg, of hebben we een heel ongewoon oorsprongsverhaal? En wat zegt dat over de kansen op leven die hier ontstaan? Exomoons staan ​​klaar om ons aanwijzingen te geven voor het beantwoorden van deze vragen.

Hoe een Exomoon te vinden

In de nieuwe studie hebben Kipping en Teachey de lichtsignaturen van objecten rond de ster Kepler-1625 gevolgd. Na een voorgevoel gebaseerd op enkele veelbelovende gegevens van de Kepler Space Telescope, gebruikten ze de Hubble Space Telescope om meer gegevens te verzamelen over de ster Kepler-1625. Dit is hoe ze erachter kwamen dat Kepler-1625b, die ongeveer zo groot is als Jupiter en om zijn ster cirkelt op ongeveer dezelfde afstand als de aarde om de zon draait, misschien wel de thuisbasis is van een maan.

Bij het zoeken naar exoplaneten zoeken astronomen naar dalen in de hoeveelheid licht die van een ster komt. Door te meten hoe een planeet het licht van zijn thuisster blokkeert terwijl het ervoor passeert, kunnen astronomen veel leren over de grootte, de baan en zelfs de samenstelling van de planeet. Terwijl een planeet de ster steeds opnieuw passeert, laten de verzamelde gegevens astronomen vrij precies de baanperiode van de planeet vastspijkeren.

Bij het op deze manier waarnemen van licht van Kepler-1625, merkten Teachey en Kipping een lichte anomalie op in de transitgegevens van de planeet Kepler-1625b: Elke dip in light ging gepaard met nog een kleine dip - een die niet kon worden verklaard door alleen de aanwezigheid van een planeet. Met gegevens over slechts drie transits wisten ze echter dat ze meer nodig hadden. Door 40 uur aan de Hubble-ruimtetelescoop te bevestigen, bouwden ze een veel sterkere koffer voor hun verdenking: de bliep in de transitgegevens van Kepler-1625b leek een maan te zijn, soms achter op de planeet, soms leidend.

Vanwege het unieke karakter van manen, vereiste hun onderzoek een enigszins andere aanpak dan de meeste exoplaneetjachten. Transitgegevens zijn een goede manier om meer te weten te komen over exoplaneten, maar omdat manen onregelmatig cirkelende banen hebben, zijn ze lastiger om op deze manier te identificeren.

"Manen zijn in een baan rond de planeten, dus ze verschijnen op een andere plaats elke keer dat de planeet transits, soms voor de planetaire transit, soms daarna," zegt Teachey. "Dus je ziet diezelfde soort periodiciteit niet, en je kunt de masten niet op dezelfde manier stapelen om het signaal op te ruimen."

Gelukkig zorgde de extra tijd op de HST ervoor dat Teachey en Kipping in konden gaan op Kepler-1625b en schatten dat de planeet en de maan ongeveer dezelfde relatieve grootte ten opzichte van elkaar hebben als de aarde en de maan - behalve dat ze ongeveer 11 keer groter dan onze thuiswereld en zijn maan.

Enorm, indien waar

Hun bevindingen, hoewel spannend, vallen in de categorie "Enorm … als waar". Kortom, ze moeten worden bevestigd door verdere observaties. Teachey en Kipping zijn heel voorzichtig om dit punt over te brengen.

"Bij elke stap van dit proces hebben mijn co-auteur David Kipping en ik erop gebrand om de gegevens en de analyse voor zichzelf te laten spreken, en geen beweringen te doen die die gegevens niet kunnen ondersteunen," zegt Teachey. "We zouden natuurlijk graag willen zeggen: 'dit is het, we hebben het gevonden, zaak gesloten', maar daar houden we een beetje mee op omdat we de onzekerheden hier herkennen die (nog) niet kunnen worden geëlimineerd. ”

Hij is er zeker van dat sommigen dit document een 'ontdekking' zullen noemen en waarschuwt tegen die taal. Tot het bevestigd is, blijven de manen van ons zonnestelsel uniek in het nabije universum, tenminste voor zover we kunnen zien.

E-mail de auteur: [email protected].