Keraguan lebih lanjut muncul terhadap kandidat exomoon

Pada tahun 2017, dunia astronomi sedang ramai iklan Planet ekstrasurya ini, Kepler-1625b, kemungkinan besar memiliki bulannya sendiri, yaitu exomoon. Itu adalah petunjuk pertama yang pernah dilihat siapa pun tentang bulan ekstrasurya, dan hal itu terjadi lima tahun kemudian Penyaring lain Tentang planet Kepler-1708b.

Lebih dari lima ribu exoplanet telah ditemukan sejauh ini, dan kita tidak tahu pasti apakah ada di antara mereka yang memiliki bulan yang mengorbitnya, itulah yang membuat pengumuman ini begitu menarik. Exomoon menyediakan zona layak huni di mana kita dapat mencari kehidupan di luar bumi, dan mempelajari bulan dapat berfungsi sebagai jendela berharga untuk mengetahui komposisi planet tuan rumah.

Namun terdapat banyak perdebatan mengenai kandidat ekstrasurya ini, karena banyak kelompok telah menyisir data yang diperoleh dari teleskop luar angkasa Kepler dan Hubble.

itu Makalah terbaru Mengenai topik ini, yang dipublikasikan oleh para astronom di Jerman, mereka sampai pada kesimpulan bahwa kandidat ekstrasurya di sekitar Kepler-1625b dan Kepler-1708b tidak mungkin terjadi. pekerjaan sebelumnya Hal ini juga menimbulkan keraguan terhadap kandidat exomoon di sekitar Kepler-1625b.

Namun hal ini bukanlah kasus yang jelas. David Menjaga, pemimpin kelompok yang membuat penemuan awal dan asisten profesor astronomi di Universitas Columbia, tidak setuju dengan analisis baru tersebut. Ia dan kelompoknya sedang dalam proses mempersiapkan naskah yang merespon publikasi terkini.

Jarum di tumpukan jerami

Metode yang paling umum untuk menemukan exoplanet adalah metode transit. Teknik ini mengukur kecerahan bintang, mencari penurunan kecil dalam kecerahan yang sesuai dengan planet yang melintas di depan bintang tersebut.

Fotometri bintang dapat diperluas untuk mencari exomoon, sebuah pendekatan yang dipelopori oleh Kipping. Selain penurunan utama yang disebabkan oleh planet, jika Bulan mengorbit planet ini, Anda akan melihat penurunan tambahan yang lebih kecil yang disebabkan oleh Bulan yang juga menghalangi sebagian cahaya bintang.

Karena bulan lebih kecil, mereka menghasilkan sinyal yang lebih kecil sehingga lebih sulit dideteksi. Namun yang membuat kasus ini lebih sulit adalah bintang induk Kepler-1625 dan Kepler-1708 tidak begitu terang. Hal ini membuat penurunan cahaya menjadi lebih redup, dan faktanya sistem ini harus memiliki bulan-bulan besar agar berada dalam ambang batas yang dapat dideteksi oleh teleskop luar angkasa Kepler.

Model, model, model

Sampai para ilmuwan mendapatkan lebih banyak data dari James Webb, atau misi masa depan lainnya Plato dari ESA Saat peluncuran, semuanya tergantung pada apa yang dapat mereka lakukan dengan jumlah yang ada.

“Aspek yang relevan di sini adalah bagaimana data itu sendiri diproses, faktor fisika apa yang Anda pertimbangkan saat memodelkan data tersebut, dan potensi sinyal positif palsu apa yang mungkin ada yang dapat mereproduksi jenis sinyal yang Anda cari,” Eamonn CairnsSeorang dosen senior astronomi di Universitas Manchester, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan: Ars. “Saya pikir seluruh perdebatan ini pada dasarnya adalah tentang pertanyaan-pertanyaan ini,” tambahnya.

Salah satu fenomena utama yang memerlukan pemodelan cermat dikenal sebagai efek penggelapan anggota badan bintang. Bintang-bintang, termasuk Matahari kita, tampak lebih redup di bagian tepinya dibandingkan bagian tengahnya karena pengaruh atmosfer bintang. Karena hal ini memengaruhi kecerahan bintang, penting untuk memahami hal ini dalam konteks pencarian exomoon dengan mengukur kecerahan bintang.

“Kami mempunyai model untuk hal ini, namun kami tidak mengetahui secara pasti bagaimana perilaku sebuah bintang tertentu dalam kaitannya dengan efek penggelapan anggota tubuh bintang,” katanya. Renee NerakaPenulis utama studi ini dan ahli astrofisika di Institut Max Planck untuk Penelitian Tata Surya, dalam sebuah wawancara dengan jurnal tersebut Ars. Kita dapat menyimpulkan perilaku bintang tertentu, namun hal ini tidak selalu sepele. Dengan memasukkan model peredupan ujung bintang yang lebih baik, para peneliti menemukan bahwa mereka dapat menjelaskan sinyal yang sebelumnya dikaitkan dengan exomoon.

Pemrosesan data juga penting, terutama jenis pemrosesan yang disebut scraping. Hal ini memperhitungkan variasi jangka panjang dalam data kecerahan yang antara lain disebabkan oleh variasi stokastik bintang dan variabilitas instrumen. Penelitian baru menunjukkan bahwa hasil statistik, apakah itu bulan atau tidak, sangat bergantung pada bagaimana tren ini terjadi.

Lebih lanjut, penulis mengatakan bahwa data yang diperoleh dari Teleskop Hubble, yang pada dasarnya merupakan sumber klaim Bulan di sekitar Kepler-1625b, tidak dapat diorientasikan dengan benar dan oleh karena itu tidak boleh diandalkan dalam pencarian exomoon.

Dua sisi

Sampai lebih banyak data diperoleh, hal ini kemungkinan akan tetap menjadi perdebatan ilmiah tanpa kesimpulan akhir.

Kerins menunjukkan bahwa Kipping dan timnya sangat bijaksana dalam periklanan mereka. “Mereka sangat, sangat berhati-hati untuk tidak mengklaim ini sebagai penemuan yang sangat penting. Mereka telah melakukan pengujian menyeluruh terhadap data yang diberikan kepada mereka, dan menurut saya perbedaan di sini ada hubungannya dengan fisika yang Anda masukkan. dalam, bagaimana Anda memproses data, dan pada akhirnya fakta bahwa kumpulan data Kepler benar-benar berada di ujung tanduk Temukan exomoons.

Namun Heller masih belum yakin. “Kesan saya adalah bahwa dalam data Kepler, kami dan tim lain juga telah melakukan apa yang mungkin dilakukan saat ini, dan tidak ada hal menarik yang benar-benar menonjol.”

Jumlah bulan jauh melebihi jumlah planet di tata surya kitaDua ratus sembilan puluh delapan Sejauh ini, masuk akal untuk berasumsi bahwa kita akan menemukan bulan-bulan ekstrasurya saat kita terus menjelajahi langit. “Saya pikir akan sangat luar biasa jika kita terus melakukan perjalanan selama beberapa tahun ke depan dan tidak dapat menemukan bulan ekstrasurya,” kata Kerins. “Saya pikir ini hanya masalah waktu saja.”

Astronomi Fisika, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02148-s

Ivan Ball adalah seorang penulis lepas yang tinggal di Inggris, dengan gelar PhD dalam penelitian kanker. Dia ada di Twitter @ivan_paul_.