Er zijn verdere twijfels gerezen over de exomoon-kandidaten

In 2017 bruiste de astronomiewereld advertentie Deze exoplaneet, Kepler-1625b, heeft waarschijnlijk zijn eigen maan, een exomaan. Het was de eerste aanwijzing die iemand had gezien van een extrasolaire maan, en vijf jaar later volgde deze Nog een filter Over de planeet Kepler-1708b.

Tot nu toe zijn er meer dan vijfduizend exoplaneten ontdekt, en we weten niet zeker of er manen omheen draaien, wat deze aankondigingen zo opwindend maakte. Exomoons bieden bewoonbare zones waarin we naar buitenaards leven kunnen zoeken, en het bestuderen van de manen kan dienen als een waardevol venster op de samenstelling van de gastplaneet.

Maar er is veel discussie geweest over deze extrasolaire kandidaten, omdat meerdere groepen de gegevens van de Kepler- en Hubble-ruimtetelescopen hebben doorgekamd.

de Nieuwste papier Over dit onderwerp, gepubliceerd door astronomen in Duitsland, kwamen ze tot de conclusie dat extrasolaire kandidaten rond Kepler-1625b en Kepler-1708b onwaarschijnlijk zijn. vorige baan Het deed ook twijfel rijzen over de exomoon-kandidaat rond Kepler-1625b.

Dit is echter geen eenduidig ​​geval. David Keeping, leider van de groep die de oorspronkelijke ontdekkingen deed en assistent-professor astronomie aan Columbia University, is het niet eens met de nieuwe analyse. Hij en zijn groep zijn bezig met het voorbereiden van een manuscript dat inspeelt op de nieuwste publicaties.

Naald in een hooiberg

De meest gebruikelijke methode voor het ontdekken van exoplaneten is de transitmethode. Deze techniek meet de helderheid van een ster, op zoek naar een kleine daling in helderheid die overeenkomt met een planeet die voor de ster langs beweegt.

Stellaire fotometrie kan worden uitgebreid om naar exomanen te zoeken, een aanpak die door Kipping is ontwikkeld. Als de Maan in een baan rond de planeet draait, zou je naast de hoofddaling die door de planeet wordt veroorzaakt, een extra, kleinere dip moeten kunnen zien, veroorzaakt doordat de Maan ook een deel van het licht van de ster blokkeert.

Omdat manen kleiner zijn, genereren ze een kleiner signaal, waardoor ze moeilijker te detecteren zijn. Maar wat dit specifieke geval moeilijker maakt, is dat de gaststerren Kepler-1625 en Kepler-1708 niet zo helder zijn. Dit maakt de lichtdip veel zwakker, en in feite zouden deze systemen grote manen moeten hebben om binnen de drempel te vallen van wat de Kepler-ruimtetelescoop kan detecteren.

Modellen, modellen, modellen

Totdat wetenschappers meer gegevens krijgen van James Webb, of toekomstige missies zoals Plato van ESA Bij de lancering komt het allemaal neer op wat ze met de bestaande cijfers kunnen doen.

“De relevante aspecten hier zijn hoe de gegevens zelf worden verwerkt, met welke fysica je rekening houdt bij het modelleren van die gegevens, en welke potentiële vals-positieve signalen aanwezig kunnen zijn die het type signaal kunnen reproduceren waarnaar je op zoek bent,” Eamonn CairnsEen hoofddocent astronomie aan de Universiteit van Manchester, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei: Ars. “Ik denk dat dit hele debat fundamenteel over deze vragen gaat”, voegde hij eraan toe.

Een belangrijk fenomeen dat zorgvuldig moet worden gemodelleerd, staat bekend als het verduisteringseffect van de stellaire ledematen. Sterren, inclusief onze zon, lijken aan de randen zwakker vergeleken met het centrum als gevolg van de effecten van de sterrenatmosfeer. Omdat dit de schijnbare helderheid van de ster beïnvloedt, is het belangrijk om dit te begrijpen in de context van het zoeken naar exomanen door de helderheid van de ster te meten.

‘We hebben hier modellen voor, maar we weten niet precies hoe een bepaalde ster zich gedraagt ​​in termen van het verduisterende effect van de stellaire ledematen,’ zei hij. Renée HellerDe hoofdauteur van de studie en astrofysicus bij het Max Planck Institute for Solar System Research, in een interview met het tijdschrift Ars. Het is mogelijk om af te leiden hoe bepaalde sterren zich gedragen, maar dit is niet altijd triviaal. Door verbeterde modellen voor het dimmen van sterpunten op te nemen, ontdekten de onderzoekers dat ze signalen konden verklaren die eerder aan een exomaan werden toegeschreven.

Gegevensverwerking is ook van cruciaal belang, vooral het type verwerking dat bekend staat als scraping. Hierbij wordt rekening gehouden met langetermijnvariatie in helderheidsgegevens, veroorzaakt door onder meer stochastische stellaire variatie en instrumentvariabiliteit. Nieuw onderzoek toont aan dat de statistische uitkomst, of het nu een maan of geen maan is, grotendeels afhangt van hoe deze trend zich afspeelt.

Bovendien zeggen de auteurs dat gegevens verkregen met de Hubble-telescoop, die voornamelijk de bron is van de maanclaim rond Kepler-1625b, niet goed georiënteerd kunnen zijn en daarom niet mogen worden gebruikt bij exomaan-zoekopdrachten.

Twee kanten

Totdat er meer gegevens zijn verkregen, zal dit waarschijnlijk een voortdurend wetenschappelijk debat blijven zonder enige definitieve conclusie.

Kerins wijst erop dat Kipping en zijn team zeer attent waren in hun advertenties. ‘Ze zijn heel erg voorzichtig om dit niet als een ijzersterke ontdekking te claimen. Ze hebben de gegevens die hen zijn gegeven uitvoerig getest, en ik denk echt dat het verschil hier te maken heeft met de natuurkunde die je in in, hoe je de gegevens verwerkt, en uiteindelijk het feit dat de Kepler-dataset echt op het randje staat van het vinden van exomanen.

Maar Heller is nog steeds niet overtuigd. “Mijn indruk is dat wij en andere teams volgens de gegevens van Kepler ook hebben gedaan wat momenteel mogelijk is, en dat niets overtuigends er echt uitspringt.”

Het aantal manen is veel groter dan het aantal planeten in ons zonnestelselTweehonderdachtennegentig Tot nu toe is het redelijk om aan te nemen dat we extrasolaire manen zullen tegenkomen terwijl we de hemel blijven verkennen. “Ik denk dat het behoorlijk bijzonder zou zijn als we de komende jaren door zouden gaan en geen extrasolaire maan zouden kunnen vinden,” zei Kerins. “Ik denk dat het slechts een kwestie van tijd is.”

Fysische astronomie, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02148-s

Ivan Ball is een freelanceschrijver gevestigd in Groot-Brittannië, met een doctoraat in kankeronderzoek. Hij is op Twitter @ivan_paul_.