https://bodybydarwin.com
Slider Image

Astronomer tror att de har hittat en måne på storleken av Neptun i ett avlägset stjärnsystem

2020

Nästan åtta tusen ljusår från Jorden finns en stjärna ungefär lika stor som vår sol. Liksom vårt eget solsystem kretsas den avlägsna stjärnan av en planet ungefär lika stor som Jupiter. Men det är där likheterna slutar. Runt den planeten kretsar en Neptunos stor jättestorlek, som kan vara den första månen som upptäckts utanför solsystemet och den största månen som någonsin har observerats.

Under de senaste 20 åren har forskare bekräftat förekomsten av nästan 3 800 exoplaneter eller planeter runt andra stjärnor. Även om nästan 200 månar är kända för att kretsa planeter i vårt solsystem - Jupiter ensam har minst 79 - hittills hade forskare ännu inte upptäckt några månar kring exoplaneter. Deras upptäckt publicerades idag i Science Advances .

För att leta efter sådana "exomoons astronomer från Columbia University undersökte data från NASA: s Kepler-rymdteleskop på 284 transiterande planeter - världar som passerade mellan deras stjärnor och observatoriet, vilket resulterade i en kort dimning av ljuset från dessa stjärnor. De fokuserade på världar som tog mer än 30 dagar för att slutföra banor runt sina stjärnor - tidigare arbete antydde att världar som kretsade på mindre tid troligen var för nära sina stjärnor för att alla månar skulle kunna överleva.

Forskarna upptäckte avvikelser som antydde på en måne runt exoplaneten Kepler-1625b. Denna gasjätten har ungefär samma diameter som Jupiter och kretsar runt solmassastjärnan Kepler-1625 cirka 7 825 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus svanen.

Forskarna begärde sedan och fick cirka 40 timmars tid på NASA: s Hubble Space Telescope för att analysera Kepler-1625b under sin 19 timmars långa transit över ansikte av stjärnan. Med hjälp av Hubble, som är ungefär fyra gånger mer exakt än Kepler, upptäckte de två uppsättningar av tecken som antydde förekomsten av en exomoon. "Vi drar verkligen slutsatsen att en måne är en utmärkt förklaring för uppgifterna i handen, säger studieförfattaren David Kipping, en astrofysiker vid Columbia University. (Läs mer om Kips jakt på exomoner här.)

Först, efter att exoplaneten passerade framför sin stjärna, upptäckte forskarna en andra och mycket mindre minskning av stjärnans ljusstyrka 3, 5 timmar senare. Detta stöder ett scenario där en måne släpte planeten som en hund efter sin ägare.

För det andra fann astronomerna planeten började sin transit nästan 80 minuter tidigare än förutspådd. Detta överensstämmer med en bild där en månes gravitationskraft skulle få sin planet att vingla från sin förutsagda plats. Även om gravitationskraften på en annan planet i princip också kunde orsaka denna anomali, fann Kepler inga bevis för ytterligare planeter runt denna stjärna under sitt fyraåriga uppdrag.

"Det låter som att de slog guld sa astrofysiker Sean Raymond vid universitetet i Bordeaux i Frankrike, som inte deltog i detta arbete." Månar är ute och kan hittas. Det är ett spännande nästa steg i exoplanetutforskning. "

Forskarna uppskattade exomonen, kallad Kepler-1625b-i, endast är 1, 5 procent av massan på sin följeslagare planet, ett förhållande som är nästan jorden och dess mån. Men det betyder fortfarande att exomonen kan vara gargantuan Kepler-1625b är troligtvis flera gånger Jupiters massa, så dess måne är sannolikt ungefär Neptuns massa och diameter.

Månens storlek är överraskande ”” alla stora månar i solsystemet är högst 1/10 000: e så massiva som deras värdplaneter Raymond sa. Paret är så stora att det ”kan också betraktas som en det binära planetsystemet sade Avi Loeb, ordförande för Harvard University: s astronomiavdelning, som inte deltog i denna studie.

"De största sakerna kommer att vara det enklaste att hitta Kipping sa." Detta kanske inte representerar en särskilt vanlig typ av månesystem t är bara det är för det enklaste för oss att hitta. ”

Forskarna uppskattade exomoonbanorna cirka 33 miljoner kilometer från dess värld. Det betyder att den kan ligga tillräckligt nära för att planetens gravitationskraft ska rivas isär. Men det finns inget liknande i vårt solsystem för forskarna att direkt observera. För att studera dynamiken i planet-månparet skapade forskarna datormodeller för att se hur de två kan interagera. "I ungefär tre fjärdedelar av simuleringarna som vi gjorde, finner vi att månen är perfekt stabil, sa Kipping." Vi har ingen anledning att tro att banan är instabil. "

Kepler-1625b kretsar runt sin stjärna ungefär samma avstånd som jorden gör solen. Det sätter exoplaneten och dess måne i deras stjärnas bebörliga zon - området runt stjärnan som är tillräckligt varm för att stående vätskor kan överleva. Det finns liv praktiskt taget var det finns vatten på jorden, så jakten på främmande liv fokuserar ofta på beboeliga zoner.

Både Kepler-1625b och dess potentiella nyfundna måne är gasjättar, och kan därför inte stödja de vattendrag som behövs för livet som vi känner för att överleva. Men om det finns ytterligare steniga månar som kretsar runt den stora planeten, kan de vara bebodda sa Loeb. "Detta är den mest spännande utsikterna för framtida uppföljningar av denna upptäckt."

Storleken på denna potentiella exomoon väcker frågor om hur den bildades. Vissa månar, som jordens, tros ha sammansmält från skräp av en jättepåverkan mot deras följeslagare planet. Andra, som Neptuns måne Triton, började troligtvis som oberoende organ först för att senare bli fängslade av deras planets gravitationella drag. Ingen av dessa scenarier verkar dock passa in i denna exomoon, säger studieförfattaren Alex Teachey, en astrofysiker vid Columbia University - det är svårt att se hur en påverkan mot en gasgigant skulle dela upp en måne, eller hur en måne av en sådan storlek kunde fångas.

En annan möjlighet är att denna exomoon kan ha bildats av samma material som dess moderplanet, som misstänks med Jupiter och dess månar. Nya modeller av månbildningen har föreslagit "en liten bråkdel av månar kan bli så massiv som ungefär 1 procent av deras värdplanetmassa, vilket är fallet för Kepler-1625b Raymond sade.

I framtiden kommer jakt på exomoons sannolikt att titta på exoplaneter längre bort från sina stjärnor än jorden är från solen, sade Kipping. Dessa sökningar med Hubble eller NASA: s kommande James Webb rymdteleskop kan till och med dyka upp exomoner mindre än Jupiters största, tillade han.

Forskarna konstaterade att de fortfarande uppmanar till försiktighet om deras fynd. "Det första exomoonet är uppenbarligen ett extraordinärt påstående, och det kräver extraordinära bevis som Teachey sa." Dessutom har storleken som vi har beräknat för denna måne, ungefär storleken på Neptunus, knappast förväntats, och det är också anledning att vara var försiktig här. "

Forskarna hoppas kunna använda Hubble igen för att övervaka Kepler-1625b och bekräfta exomons existens.

New York City: s transfettförbud förhindrade verkligen människor från sjukhuset

New York City: s transfettförbud förhindrade verkligen människor från sjukhuset

Hur du döljer din rörelse av kablar en gång för alla

Hur du döljer din rörelse av kablar en gång för alla

Förra veckan inom teknik: Filmer i teatern, TV på våra telefoner

Förra veckan inom teknik: Filmer i teatern, TV på våra telefoner