Um 2 Uhr morgens führte ein unerwartetes Ereignis zu einer überraschenden Planetenentdeckung

Die astronomische Verwirrung begann am 26. Juni 2023 um 2 Uhr ET.

Wissenschaftler nutzen die Mächtigen James Webb-Weltraumteleskop versuchte, einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu beobachten (an Exoplanet) namens Kepler-51d, eine ungewöhnliche „geschwollene“ Welt mit einer zuckerwatteähnlichen Dichte. Aber es erschien zwei Stunden früher als erwartet. Das ist seltsam für einen Planeten, weil sie normalerweise ziemlich vorhersehbar sind.

Es stellt sich heraus, dass eine bisher unbekannte Welt und ihre starke Schwerkraft die Umlaufbahn von Kepler-51d verändert haben. Mittlerweile gibt es vier bekannte Planeten, die die Erde umkreisen Sonne-ähnlicher Stern Kepler-51, etwa 2.556 Lichtjahre entfernt. Und mindestens drei davon sind geschwollen.

„Wenn es nicht schon schwierig genug war, zu erklären, wie drei Superwolken in einem System entstanden sind, müssen wir jetzt einen vierten Planeten erklären, ob es nun eine Superwolke ist oder nicht.“ Und wir können nicht ausschließen, dass es noch weitere Planeten im System gibt. Jessica Libby-Roberts, eine Astronomin an der Penn State, die die Beobachtung leitete, sagte in einer Erklärung.

Die Forschung wurde kürzlich in veröffentlicht Das astronomische Magazin.

Basierend auf früheren Beobachtungen berechneten die Astronomen, dass der ferne Weltkepler-51d am 26. Juni 2023 um 2 Uhr morgens an seinem Stern vorbeiziehen würde. Es war eine wertvolle Gelegenheit, das durch die Atmosphäre des Planeten scheinende Sternenlicht zu nutzen, um aufzudecken, was auf diesem Planeten geschieht. geheimnisvolle Sphäre. (Dieses Sternenlicht durchdringt die Atmosphäre des Exoplaneten und dann hindurch Zimmerund schließlich in Instrumenten namens Spektrographen an Bord von Webb, einer Strategie namens „Transitspektroskopie“. Es handelt sich im Wesentlichen um High-Tech-Prismen, die Licht in einen Regenbogen von Farben zerlegen. Bestimmte Moleküle in der Atmosphäre, beispielsweise Wasser, absorbieren bestimmte Arten oder Farben von Licht. Wenn bei Webb keine Farbe erscheint, bedeutet das, dass sie von der Atmosphäre des Exoplaneten absorbiert wurde und seine Anwesenheit offenbart.)

Aber um 2 Uhr morgens kam nichts. Gott sei Dank haben wir einige Stunden früher mit der Beobachtung begonnen, um eine Basislinie festzulegen, denn es war 2 Uhr morgens, dann 3 Uhr morgens und wir hatten mit APO (auch dem Apache Point Observatory) immer noch keine Änderung der Helligkeit des Sterns beobachtet. während dieser Beobachtungen verwendet wurde)“, erklärte Libby-Roberts.

Ihre Daten zeigten jedoch gegen Mitternacht einen Rückgang des Lichts des Sterns. Was könnte die überraschende Orbitaländerung verursacht haben? Nur der Gravitationseinfluss eines großen, bisher unbekannten vierten Planeten, schlussfolgerten die Forscher. Es erhielt nun den Namen „Kepler-51e“.

„Das frühe Erscheinen von Kepler-51d hat uns wirklich überrascht, und keine Verfeinerung des Drei-Planeten-Modells konnte eine so große Diskrepanz erklären“, sagte Kento Masuda, Co-Autor der Studie und außerordentlicher Professor für Erd- und Weltraumwissenschaften der University of Washington. Universität Osaka, hinzugefügt. „Nur das Hinzufügen eines vierten Planeten erklärt diesen Unterschied. Dies ist der erste Planet, der durch Variationen im Transitzeitpunkt mithilfe von JWST entdeckt wurde.“

Es ist nicht bekannt, ob Kepler-51e auch eine geschwollene Welt ist. Astronomen müssen während eines Transits vor seinem Stern wertvolle Beobachtungen sammeln. Bekannt ist, dass seine Umlaufbahn etwas breiter ist als die Umlaufbahn der Venus um die Sonne und sich am Rande der bewohnbaren Zone seines Sonnensystems befindet – einer gemäßigten Region, in der flüssiges Wasser auf der Erdoberfläche existieren könnte.

Jede geschwollene Welt ist eine Kuriosität: Sie können sich zum Beispiel zu einer solchen entwickeln Supererde Planet. Wissenschaftler haben das in diesem Sternensystem bereits getan mindestens drei, um weiter zu beobachten. Was wird der vierte verraten?

Die leistungsstarken Fähigkeiten des Webb-Teleskops

Das Webb-Teleskop – eine wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen NASA, ESAund der Canadian Space Agency – soll in die tiefsten Tiefen des Kosmos blicken und neue Erkenntnisse über das frühe Universum offenbaren. Aber wie oben gezeigt, wird auch erforscht faszinierende Planeten in unserer Milchstraße, zusammen mit der Planeten und Monde in unserem Sonnensystem.

So liefert Webb eine beispiellose Leistung wird wahrscheinlich auch in den kommenden Jahrzehnten so bleiben:

– Riesenspiegel: Webbs Spiegel, der Licht einfängt, ist mehr als sechs Meter breit. Das ist mehr als zweieinhalb Mal größer als die Hubble-Weltraumteleskop Spiegel. Indem er mehr Licht einfängt, kann Webb weiter entfernte, antike Objekte sehen. Das Teleskop blickt auf Sterne und Galaxien, die vor mehr als 13 Milliarden Jahren entstanden sind, nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall. „Wir werden die allerersten Sterne und Galaxien sehen, die jemals entstanden sind“, sagte Jean Creighton, Astronomin und Direktorin des Manfred Olson Planetariums an der University of Wisconsin-Milwaukee, gegenüber Mashable im Jahr 2021.

– Infrarotanzeige: Im Gegensatz zu Hubble, das größtenteils für uns sichtbares Licht beobachtet, ist Webb in erster Linie ein Infrarotteleskop, das heißt, es beobachtet Licht im Infrarotspektrum. Dadurch können wir viel mehr vom Universum sehen. Infrarot hat länger Wellenlängen als sichtbares Licht, so dass die Lichtwellen effizienter durchdringen kosmische Wolken; Licht kollidiert nicht so oft mit diesen dicht gepackten Partikeln und wird an ihnen gestreut. Letztendlich könnte Webbs Infrarot-Vision Orte durchdringen, die Hubble nicht erreichen kann.

„Es lüftet den Schleier“, sagte Creighton.

– Blick auf entfernte Exoplaneten: Das Webb-Teleskop verfügt über spezielle Geräte, sogenannte Spektrographen Das wird unser Verständnis dieser fernen Welten revolutionieren. Die Instrumente können entschlüsseln, welche Moleküle (wie Wasser, Kohlendioxid und Methan) in der Luft vorhanden sind Atmosphären entfernter Exoplaneten – ob es sich nun um Gasriesen oder kleinere Gesteinswelten handelt. Webb untersucht Exoplaneten in der Milchstraße. Wer weiß, was wir finden werden?

„Vielleicht lernen wir Dinge, über die wir nie nachgedacht haben“, sagt Mercedes López-Morales, Exoplanetenforscherin und Astrophysikerin an der New York University. Zentrum für Astrophysik – Harvard & Smithsoniansagte Mashable im Jahr 2021.

Astronomen haben bereits erfolgreich faszinierende chemische Reaktionen auf a gefunden Planet 700 Lichtjahre entferntund haben begonnen, sich einen der am meisten erwarteten Orte im Kosmos anzusehen: die felsigen erdgroßen Planeten TRAPPISTISCHES Sonnensystem.