CLEoPATRA поможет в поиске свободно плавающих планет в Галактике

Большинство экзопланет, открытых на сегодняшний день, были обнаружены, потому что они производят небольшие провалы в наблюдаемом свете их родительских звезд

0 435

Ученые нашли тысячи экзопланет, большинство из которых вращаются близко к своим звездам, но было обнаружено относительно немного инопланетных миров, которые свободно плавают по галактике как так называемые планеты-изгои, не привязанные к какой-либо звезде. Многие астрономы считают, что эти планеты встречаются чаще, чем мы думаем, но наши методы поиска планет плохо справляются с задачей их определения.

Большинство экзопланет, открытых на сегодняшний день, были обнаружены, потому что они производят небольшие провалы в наблюдаемом свете их родительских звезд, когда они проходят через звездный диск с нашей точки зрения. Эти события называются транзитами.

Космический телескоп Nancy Grace Roman проведет исследование, чтобы обнаружить еще много экзопланет, используя мощные методы, доступные для широкоугольного телескопа. в нашей галактике Млечный Путь движутся, и случайное совпадение может помочь нам найти планеты-изгоев. Когда свободно плавающая планета точно совпадает с далекой звездой, это может привести к тому, что звезда станет ярче. Во таких событий планеты действует как линза, которая ненадолго увеличивает фоновой звезды. Хотя телескоп сможет находить планеты-изгои с помощью этой техники, называемой гравитационным микролинзированием, есть один недостаток — расстояние до линзирующей планеты плохо известно.

Ученый Ричард К. Барри разрабатывает концепцию миссии под названием Contemporaneous LEnsing Parallax and Autonomous TRansient Assay (CLEoPATRA), чтобы использовать эффекты параллакса для расчета этих расстояний. Параллакс — это очевидный сдвиг в положении объекта переднего плана, видимый наблюдателями в разных местах. Наш использует немного разные взгляды наших глаз, поэтому мы можем видеть глубину. Астрономы в 19 веке впервые установили расстояния до ближайших звезд, используя тот же эффект, измеряя, как их положение смещается относительно фоновых звезд на фотографиях, сделанных, когда Земля находилась на противоположных сторонах своей орбиты.

Смотрите также  Обнаружен новый тип космических объектов, который поставил в тупик астрономов

Немного по-другому это работает с микролинзированием, где видимое выравнивание планеты и далекой на заднем плане сильно зависит от положения наблюдателя. В этом случае два хорошо разделенных наблюдателя, каждый из которых оснащен точными часами, будут свидетелями одного и того же события микролинзирования в несколько разное время. Задержка между двумя обнаружениями позволяет ученым определить расстояние до планеты.

Чтобы максимизировать эффект параллакса, CLEoPATRA совершит полет с марсианской миссией, которая стартует примерно в то же время, что и Nancy Grace Roman, пуск которого в настоящее запланированный на конец 2025 года. Это поместит ее на собственную орбиту вокруг Солнца, и позволит достичь необходимого расстояния от Земли, чтобы эффективно измерить сигнал параллакса микролинзирования и заполнить эту недостающую информацию.

Концепция CLEoPATRA также будет поддерживать эксперимент по инфракрасному микролинзированию PRime-focus (PRIME), наземный телескоп, который в настоящее оснащен камерой с четырьмя детекторами, разработанными миссией римского телескопа. Массовые оценки планет с микролинзированием, обнаруженные как Nancy Grace Roman, так и PRIME, будут значительно улучшены за счет одновременных наблюдений за параллаксом, предоставленных CLEoPATRA.

Эта анимация иллюстрирует концепцию гравитационного микролинзирования с планетой-изгоем — планетой, которая не вращается вокруг звезды. Когда кажется, что планета-изгой проходит почти перед фоновой звездой-источником, световые лучи исходной изгибаются из-за искривления пространства-времени вокруг планеты на переднем плане.

«CLEoPATRA будет находиться на большом расстоянии от главной обсерватории, римской или земного телескопа», — сказал Ричард Барри. «Сигнал параллакса должен позволить нам вычислить довольно точные массы этих объектов, тем самым увеличивая научную отдачу».

Смотрите также  OSIRIS-REx раскрывает большие сюрпризы астероида Бенну

Для эффективного поиска этих планет CLEoPATRA, которая в начале августа завершила проверку в Лаборатории планирования миссий в Wallops Flight Facility, будет использовать искусственный интеллект. Грег Ольмшенк, научный сотрудник, работавший с Ричардом Барри, разработал для этой миссии ИИ под названием RApid Machine learnEd Triage (RAMjET).

«Я работаю с определенными видами искусственного интеллекта, называемыми нейронными сетями, — сказал Грег Ольмшенк. «Это тип искусственного интеллекта, который будет учиться на примерах. Итак, вы даете ему несколько примеров того, что вы хотите найти, и того, что вы хотите отфильтровать, а затем он научится распознавать закономерности в этих данных, чтобы попытаться найти то, что вы хотите обнаружить».

В конце концов ИИ узнает, что ему нужно идентифицировать, и отправит обратно только важную информацию. При фильтрации этой информации RAMjET поможет CLEoPATRA преодолеть чрезвычайно ограниченную скорость передачи данных. CLEoPATRA придется наблюдать за миллионами звезд каждый час, и нет никакого способа отправить все эти данные на Землю. Следовательно, космическому аппарату придется анализировать данные на борту и отправлять обратно только источников, которые он обнаруживает как события микролинзирования.

«CLEoPATRA позволит нам с высокой точностью оценить массы новых планет, обнаруженных Roman и PRIME», — сказал Ричард Барри. «И это может позволить нам впервые зафиксировать или оценить фактическую массу свободно плавающей планеты — такое никогда раньше не делалось. Это так круто и так захватывающе. Действительно, сейчас наступил новый золотой век для астрономии, и я просто очень взволнован по этому поводу».

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x