Bir "Gezegen Skoru" NASA'nın Bir Düştüğü Yerdeki 1.284 Yeni Exoplanets'ı Belirlemesine Nasıl Yardımcı Oldu?

Salı gününden önce, NASA’nın keşif duyurusunun neleri içereceği konusunda teori sıkıntısı yoktu. (Tam açıklama: Bu spekülasyonun çoğundan sorumluydum.) Sonra Salı günü çarptı ve büyük haberin ne olduğunu tam olarak öğrendik: NASA bilim adamları, evrendeki 1.284 yeni exoplanets'ın - potansiyelleri olan dokuz gezegenin de dahil olduğunu - doğruladı. hayata yaşanabilir olmak.

Dünya çapındaki bilim insanlarına ve sıradan bireylere, dünya dışı yaşamı yeterince ciddi bir şekilde bulup bulmayacağımızı düşünmek için çoktan ilham veren bir duyuru.Ancak yeni çalışma ilginç bir soruyu gündeme getiriyor: son birkaç yıl içinde ve şimdi bilim adamlarının aynı anda bu kadar çok yeni ekzoplaneti tanımlamasına izin veren ne değişti? Bu gezegenlerin tümü bir kerede ortaya çıktı mı? Daha iyi teknoloji geliştirdik mi? Kepler Uzay Teleskobu mucizevi bir şekilde düzeldi mi (garip bir şekilde neredeyse kırıldıktan sonra)? Ne verir?

Cevap: Her şey, ekzoplanet adaylarının onaylanmasında kullanılan yeni bir doğrulama yöntemine dayanıyor “Astrofiziksel yanlış pozitif olasılık hesaplamaları” bu tür nesneler için, son sayısında yayımlanan yeni bir makaleye göre Astrofizik Dergisi. Temel olarak, yeni yöntem, Kepler tarafından bulunan ve nesnenin bir dışlayıcı olduğunu ve bir “taklit” olmadığını belirleyen her nesneye bir sayı atfetmektedir. Sayı arttıkça gezegen olma olasılığı da artar.

Yeni yöntem, Kepler araştırmacıları yüzde 99 güvenilirlik veya daha yüksek bir oranda söyleyebiliyorsa, nesnenin yalnızca “aday” kategorisinden “exoplanet” e geçmesine izin verir.

Bu noktada yavaşlamalı ve tam olarak üzerinde durmalıyız. Nasıl gökbilimciler potansiyel dış gezegenleri bulur ve değerlendirir. Temel olarak, Kepler ve diğer birkaç enstrüman aracılığıyla, bilim adamları uzak yıldızlara bakıyor ve ateşli enerji toplarından çıkan ışığın parlaklığını ölçüyorlar. Bir yıldızın yörüngesinde bir gezegen varsa, parlaklığı o gezegenin onu izlemek için kullandığımız teleskopla bağlantılı olarak geçmesiyle azalır (son zamanlarda, küçük de olsa, örneğin güneşin önünden geçen Merkür). Karartma yalnızca teknik bir hata olmadığı sürece, bu bir şey mahalleden geçiyor. Zaman içinde düzenli olarak oluşan tutarlı bir karartma, bir gezegen olabileceğinin bir başka kanıtıdır.

Geçmişte, bilim adamları, radyo hızı gözlemi veya yüksek çözünürlüklü görüntüleme gibi elde edilebilecek çeşitli verilerin değerlendirilmesinin yanı sıra parlaklık sayıları üzerinde de düşünmek zorunda kaldılar. Ne yazık ki, bu tür bir işi yapmak çok zaman alıyor ve ihtiyacımız olanı bulmak için her zaman elimizde kaynak yok.

Yani bu yaş ve çağda, yardım almak için bilgisayarlara yöneliyoruz. Dış gezegenleri inceleyen bir Princeton araştırmacısı olan Timothy Morton, önceki dış gezegen gözlemlerini birleştiren dış gezegen doğrulaması için yeni bir yöntem geliştirdi ve Mevcut parlaklık ölçümleri bilim adamları Kepler ile toplanıyor.

İki tür simülasyon vardır. İlk olarak, karartmanın bilinen ekzoplanetlerden ve etkileyici nesnelerden ne kadar farklı olduğuna bakılıyor. İkincisi bir adım daha ileri gider ve karartmanın ekzoplanetlerin Samanyolu etrafına nasıl dağıtıldığı ve serildiğine dair ne olduğumuzu göz önüne alarak ekoplanet davranışının bir göstergesi olup olmadığını tespit eder.

İki simülasyon, söz konusu nesnenin bir exoplanet olduğu istatistiksel olasılığını belirlemek için kullanılır. Bu işi yapmanın daha hızlı bir yolu - ve tüm hesaplara göre, daha doğru. Aslında, yöntem daha önce onaylanmış ekzoplanetleri doğrulamak ve gerçekte yanlış pozitif olup olmadıklarını belirlemek için kullanılmaktadır.

Bu, gelecekteki exoplanet araştırmasının yönü için çok önemlidir. Kepler’in 2009’da başlatılmasından bu yana yapılan çalışmalar, evrende kaç başka dünyanın var olduğunu gösterme konusunda çok büyüktü ve insanlara yaşanabilir bir gezegen, hatta yabancı bir yaşam bulabileceğimiz şaşırtıcı bir umut verdi.

NASA, 2017'nin sonlarında Transiting Exoplanet Survey Satellite'i (TESS) ve 2018'de James Webb Space Telescope'u başlatmaya hazırlanıyor. Her ikisi de, daha önce ele aldığımız çok daha fazla veri alarak exoplanet araştırmalarında önemli bir rol oynayacak. Morton’ın modeli, bilim adamlarımızın bu veriyi ele geçirmelerine ve potansiyel olarak yaşanabilir ekzoplanetleri umduğumuzdan daha hızlı bir şekilde belirlemelerine yardımcı olacak.