Små dips i stjernens lysstyrke afslører 3 eksokometer

Se større. | Dele af TESS-lyskurven for Beta Pictoris viser de 3 dæmpningsbegivenheder forårsaget af eksokometerne. Billede via Sebastian Zieba / Konstanze Zwintz / University of Innsbruck.

Du har hørt om eksoplaneter eller planeter, der kredser om fjerne stjerner. Astronomer har også opdaget nogle eksokometer eller kometer, der også kredser om fjerne stjerner. Når du tænker på det, er eksokometdetektioner en fantastisk præstation! I modsætning til planeter, der er relativt solide og tusinder af miles brede, er kernerne eller kernerne af kometer kun et par miles brede. Når de kommer nær deres stjerner, udvikler kometer imidlertid lange (hvis svage) haler, der kan strække sig over millioner af miles. De første eksokometer blev fundet i 1987 omkring den berømte stjerne Beta Pictoris, 63 lysår væk, en meget ung stjerne i A-typen. Nu er yderligere tre eksokometer blevet opdaget til Beta Pictoris af europæiske og britiske astronomer. De brugte data fra TESS - NASAs nyeste pladsbaserede planetjæger, der blev lanceret i april 2018 - for at gøre fundet og gøre disse til de første eksokometer for TESS.

Sebastian Zieba (@CyberZieba på Twitter) og Konstanze Zwintz, begge på University of Innsbruck i Østrig - sammen med Matthew Kenworthy fra Leiden University i Holland og Grant Kennedy fra University of Warwick i England - gjorde opdagelsen. Deres arbejde er blevet accepteret til offentliggørelse i det peer-reviewede tidsskrift Astronomy and Astrophysics . Find det online her.

TESS står for Transiting Exoplanet Survey Satellite. Som navnet antyder, søger den efter eksoplaneter (og eksokometer), der passerer eller krydser foran deres stjerner set fra Jorden. Når et objekt passerer foran sin stjerne, er der en lille dukkert i lyset, der modtages fra stjernen. Disse dips afslører eksoplaneter, eller i dette tilfælde eksokometer. Som disse astronomer påpegede i en erklæring:

Genkendelsen af ​​signaler fra meget mindre eksokometer sammenlignet med planeter kræver analyse af en præcis lyskurve, som nu kan opnås ved hjælp af den tekniske raffinement af det nye rumteleskop.

TESS finder planeter og kometer via præcise målinger af lysstyrken hos stjerner. Når en planet eller komet krydser foran sin stjerne, forårsager den en lille dukkert i stjernens lys, som kan observeres. Animation via NASA: Sådan ser TESS efter eksoplaneter.

Sebastian Zieba er en Master s studerende i teamet af Konstanze Zwintz ved universitetet i Innsbruck. Zieba opdagede signalet fra eksokometerne, da han undersøgte TESS-lyskurven for Beta Pictoris i marts i år. Zieba og Zwintz forklarede:

Dataene viste et markant fald i intensiteten af ​​lyset fra den observerede stjerne. Disse variationer på grund af mørkning af et objekt i stjernens bane kan klart relateres til en komet.

Tre lignende eksocomet-systemer er for nylig blevet fundet omkring tre andre stjerner under dataanalyse af NASAs Kepler-mission. Forskerne antyder, at eksocometer mere sandsynligt findes omkring unge stjerner. Zwintz sagde:

Rumteleskopet Kepler koncentrerede sig om ældre stjerner svarende til solen i et relativt lille område på himlen. TESS på den anden side observerer stjerner over hele himlen, inklusive unge stjerner. Vi forventer derfor yderligere opdagelser af denne art i fremtiden.

Grant Kennedy bistod med modellering og fortolkning af dataene. Han sagde:

Denne opdagelse er virkelig vigtig for videnskaben om ekstrasolære kometer af flere grunde. Beta Pictoris blev antaget at være vært for eksokometer i tre årtier ud fra en anden teknik, og TESS-dataene giver længe forfaldne og uafhængige bevis for deres eksistens. Vores næste mål er at finde lignende signaturer omkring andre stjerner, og denne opdagelse viser, at TESS er op til opgaven.

Se større. | Artist s koncept med 3 eksokometer i det meget unge planetariske system omkring stjernen Beta Pictoris. Billede via Michaela Pink / University of Innsbruck.

Den unge og meget lyse stjerne Beta Pictoris er en berømt stjerne af mange grunde, sagde disse astronomer. Zwintz forklarede:

Allerede i 1980'erne gav undersøgelser af Beta Pictoris overbevisende bevis for planetariske systemer omkring andre stjerner end vores sol et årti før eksoplaneter endda blev opdaget for første gang. Derudover var der allerede indirekte bevis for kometer på det tidspunkt baseret på den karakteristiske underskrift af fordampende gas, der kom ud af dem.

Ved omkring 23 millioner år gammel er Beta Pictoris en relativt ung stjerne.

Opdagelsen af ​​eksokometer omkring Beta Pictoris blev forudsagt i 1999 i et papir af astrofysikerne Alain Lecavelier des Etangs, Alfred Vidal-Madjar og Roger Ferlet. Zieba og Zwintz sagde:

Sammen med vores kolleger fra Leiden og Warwick er vi glade for endelig at have bekræftet denne teori.

De sagde, at de forventer at opdage mange flere kometer og asteroider i fjerne solsystemer, og de sagde, at de ønsker at undersøge sammensætningen af ​​eksokometer, for eksempel med hensyn til deres vandindhold. Zwintz påpegede:

Det, vi ser, er ikke selve kometkernen, men materialet sprængt kometen og bagved. Så TESS-dataene fortæller os ikke, hvor store kometerne var, da omfanget af støvhalen kunne være meget stort og ikke meget tæt, eller mindre stort og mere tæt. Begge situationer ville give den samme lyskurve.

Se større. | Kunstnerens koncept om Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) i kredsløb omkring Jorden. Billede via NASAs Goddard Space Flight Center / University of Innsbruck.

Nederste linje: Astronomer har opdaget de første 3 eksocometer fundet i data indsamlet af TESS, NASAs nyeste planetjæger. Kometerne kredser om den berømte stjerne Beta Pictoris.

Kilde: En transiterende eksokomet opdaget i bredbåndslys af TESS i Beta Pictoris-systemet

Via University of Innsbruck