Tin tức Vũ trụ TV

Các nhà thiên văn khám phá một ‘hành tinh pi’ có kích thước bằng Trái đất với quỹ đạo 3,14 ngày

Ngày:
Th9 22, 2020
Tóm lược:

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một ‘Trái đất pi’ – một hành tinh có kích thước bằng Trái đất quay quanh ngôi sao của nó mỗi 3,14 ngày, trên một quỹ đạo gợi nhớ đến hằng số toán học phổ quát.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các nhà khoa học tại MIT và các nơi khác đã phát hiện ra một hành tinh có kích thước bằng Trái đất quay vòng quanh ngôi sao của nó cứ sau 3,14 ngày.
Tín dụng:Tín dụng hình ảnh: NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle, Christine Daniloff, MIT
Các nhà khoa học tại MIT và các nơi khác đã phát hiện ra một hành tinh có kích thước bằng Trái đất quay vòng quanh ngôi sao của nó cứ sau 3,14 ngày.
Tín dụng hình ảnh: NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle, Christine Daniloff, MIT

Trong sự liên kết thú vị giữa thiên văn học và toán học, các nhà khoa học tại MIT và các nơi khác đã phát hiện ra một “Trái đất pi” – một hành tinh có kích thước bằng Trái đất quay quanh ngôi sao của nó mỗi 3,14 ngày, trong một quỹ đạo gợi nhớ đến hằng số toán học phổ quát.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra tín hiệu của hành tinh trong dữ liệu được thực hiện vào năm 2017 bởi sứ mệnh K2 của Kính viễn vọng Không gian Kepler của NASA. Bằng cách đưa vào hệ thống vào đầu năm nay với SPECULOOS, một mạng lưới kính viễn vọng trên mặt đất, nhóm nghiên cứu đã xác nhận rằng các tín hiệu là của một hành tinh quay quanh ngôi sao của nó. Và trên thực tế, hành tinh này dường như vẫn quay quanh ngôi sao của nó ngày nay với chu kỳ giống như pi, cứ mỗi 3,14 ngày.

Prajwal Niraula, một sinh viên tốt nghiệp tại Khoa Khoa học Trái đất, Khí quyển và Hành tinh (EAPS) của MIT, là tác giả chính của bài báo đăng trên Tạp chí Astronomical cho biết: “Hành tinh chuyển động như kim đồng hồ .

Đồng tác giả Julien de Wit cho biết: “Mọi người đều cần một chút niềm vui trong những ngày này, về cả tiêu đề bài báo và việc phát hiện ra chính hành tinh pi.”

Khai thác hành tinh

Hành tinh mới được dán nhãn K2-315b; đó là hệ hành tinh thứ 315 được phát hiện trong dữ liệu K2 – chỉ là một hệ thống nhút nhát ở một nơi thậm chí còn tình cờ hơn trong danh sách.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng K2-315b có bán kính bằng 0,95 bán kính của Trái đất, khiến nó có kích thước chỉ ngang Trái đất. Nó quay quanh một ngôi sao mát mẻ, khối lượng thấp, có kích thước bằng 1/5 mặt trời. Hành tinh quay vòng quanh ngôi sao của nó với tốc độ 81 km mỗi giây, tương đương khoảng 181.000 dặm một giờ.

Trong khi khối lượng của nó vẫn chưa được xác định, các nhà khoa học nghi ngờ rằng K2-315b có bề mặt cạn, giống như Trái đất. Nhưng hành tinh pi có khả năng không thể sinh sống được, vì quỹ đạo hẹp của nó khiến hành tinh đến gần ngôi sao của nó làm nóng bề mặt lên đến 450 kelvins, hoặc khoảng 350 độ F – một nhiệt độ quá nóng cho sự sống.

Niraula cho biết: “Điều này sẽ quá nóng để có thể sử dụng được trong cách hiểu chung về cụm từ này”. Sự phấn khích xung quanh hành tinh cụ thể này ngoài các mối liên hệ với hằng số toán học pi là nó có thể chứng minh một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho nghiên cứu các đặc điểm của bầu khí quyển của nó.

De Wit, thành viên của Viện Nghiên cứu Vũ trụ và Vật lý Thiên văn Kavli của MIT, trợ lý giáo sư tại EAPS cho biết thêm: “Giờ đây chúng tôi biết rằng chúng tôi có thể khai thác và trích xuất các hành tinh từ dữ liệu lưu trữ và hy vọng sẽ không có hành tinh nào bị bỏ lại phía sau, đặc biệt là những hành tinh thực sự quan trọng và có tác động lớn”.

Các đồng tác giả MIT của Niraula và de Wit bao gồm Benjamin Rackham và Artem Burdanov cùng với một nhóm cộng tác quốc tế.

Nhúng vào dữ liệu

Các nhà nghiên cứu là thành viên của SPECULOOS, một từ viết tắt của Tìm kiếm hành tinh có thể sinh sống được làm đảo lộn các ngôi sao ULtra-cOOl, và được đặt tên cho một mạng lưới bốn kính viễn vọng dài 1 mét ở sa mạc Atacama của Chile, chúng quét bầu trời khắp bán cầu nam. Gần đây nhất, mạng lưới đã bổ sung thêm một kính thiên văn thứ năm, kính viễn vọng đầu tiên được đặt ở Bắc bán cầu, có tên là Artemis – một dự án do các nhà nghiên cứu tại MIT dẫn đầu.

Kính thiên văn SPECULOOS được thiết kế để tìm kiếm các hành tinh giống Trái đất xung quanh gần đó, các sao lùn siêu lạnh – những ngôi sao nhỏ, mờ mang đến cho các nhà thiên văn học cơ hội tốt hơn để phát hiện một hành tinh quay quanh và đặc trưng cho bầu khí quyển của nó, vì những ngôi sao này thiếu ánh sáng chói lóa, sáng hơn nhiều các ngôi sao.

Những sao lùn siêu lạnh này nằm rải rác trên bầu trời. Các cuộc khảo sát được nhắm mục tiêu trên mặt đất như SPECULOOS rất hữu ích vì chúng ta có thể xem xét từng ngôi sao lùn siêu lạnh này.

Đặc biệt, các nhà thiên văn học xem xét các ngôi sao riêng lẻ để tìm dấu hiệu chuyển tiếp hoặc sự lặn định kỳ trong ánh sáng của ngôi sao, báo hiệu một hành tinh có thể đi qua phía trước ngôi sao và chặn ánh sáng của nó trong thời gian ngắn.

Đầu năm nay, Niraula xuất hiện một ngôi sao lùn mát, hơi ấm hơn ngưỡng thường được chấp nhận đối với một ngôi sao lùn siêu lạnh, trong dữ liệu được thu thập bởi chiến dịch K2 – sứ mệnh quan sát thứ hai của Kính viễn vọng Không gian Kepler, theo dõi các mảnh của bầu trời khi tàu vũ trụ quay quanh xung quanh mặt trời.

Trong vài tháng vào năm 2017, kính thiên văn Kepler đã quan sát một phần của bầu trời bao gồm cả ngôi sao lùn mát, được gắn nhãn trong dữ liệu K2 là EPIC 249631677. Niraula đã chải qua thời kỳ này và tìm thấy khoảng 20 điểm lõm trong ánh sáng của ngôi sao này, dường như lặp lại mỗi 3,14 ngày.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích các tín hiệu, thử nghiệm các kịch bản vật lý thiên văn tiềm năng khác nhau về nguồn gốc của chúng, và xác nhận rằng các tín hiệu có thể là của một hành tinh đang chuyển tiếp, chứ không phải là sản phẩm của một số hiện tượng khác như hệ nhị phân của hai ngôi sao xoắn ốc.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã lên kế hoạch xem xét kỹ hơn ngôi sao và hành tinh quay quanh nó với SPECULOOS. Nhưng trước tiên, họ phải xác định khoảng thời gian mà họ chắc chắn sẽ bắt được một lộ trình của nó.

Rackham, người đã phát triển một thuật toán dự báo để dự đoán thời điểm một lần chuyển tuyến có thể xảy ra tiếp theo cho biết: “Việc tìm kiếm đêm tốt nhất để theo dõi từ mặt đất là một chút khó khăn. Ngay cả khi bạn nhìn thấy tín hiệu 3,14 ngày này trong dữ liệu K2, thì vẫn có sự không chắc chắn đối với điều đó, điều này sẽ tăng lên theo mọi quỹ đạo.”

Với thuật toán dự báo của Rackham, nhóm thu hẹp vào một vài đêm của tháng 2 năm 2020, trong đó họ có khả năng nhìn thấy hành tinh đi ngang phía trước ngôi sao của nó. Sau đó, họ hướng kính thiên văn của SPECULOOS theo hướng của ngôi sao và có thể nhìn thấy ba lần chuyển cảnh rõ ràng: hai bằng kính thiên văn Nam Bán cầu của mạng lưới và lần thứ ba từ Artemis, ở Bắc Bán cầu.

Các nhà nghiên cứu cho biết hành tinh pi mới có thể là một ứng cử viên đầy hứa hẹn để theo dõi với Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), để xem chi tiết về bầu khí quyển của hành tinh này. Hiện tại, nhóm đang xem xét các bộ dữ liệu khác, chẳng hạn như từ sứ mệnh TESS của NASA, và cũng đang trực tiếp quan sát bầu trời với Artemis và phần còn lại của mạng SPECULOOS, để tìm dấu hiệu của các hành tinh giống Trái đất.

Sẽ có nhiều hành tinh thú vị hơn trong tương lai, đúng lúc JWST, một kính viễn vọng được thiết kế để thăm dò bầu khí quyển của những thế giới xa lạ này. Với các thuật toán tốt hơn, hy vọng một ngày nào đó, chúng ta có thể tìm kiếm các hành tinh nhỏ hơn, thậm chí nhỏ như sao Hỏa.

Nghiên cứu này được hỗ trợ một phần bởi Quỹ Heising-Simons và Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu.


Nguồn truyện:

Vật liệu do Viện Công nghệ Massachusetts cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Prajwal Niraula, Julien de Wit, Benjamin V. Rackham, Elsa Ducrot, Artem Burdanov, Ian JM Crossfield, Valérie Van Grootel, Catriona Murray, Lionel J. Garcia, Roi Alonso, Corey Beard, Yilen Gómez Maqueo Chew, Laetitia Delrez, Brice- Olivier Demory, Benjamin J. Fulton, Michaël Gillon, Maximilian N. Günther, Andrew W. Howard, Howard Issacson, Emmanuël Jehin, Peter P. Pedersen, Francisco J. Pozuelos, Didier Queloz, Rafael Rebolo-López, Sairam Lalitha, Daniel Sebastian , Samantha Thompson, Amaury HMJ Triaud. π Trái đất: Một hành tinh có kích thước bằng Trái đất 3,14 ngày từ Nhà bếp của K2 được Đội SPECULOOS phục vụ ấm áp . Tạp chí Thiên văn học , 2020; 160 (4): 172 DOI: 10.3847 / 1538-3881 / aba95f

Bài viết liên quan

Bài viết mới