TESS సర్వేలో 27 కొత్త circumbinary planet candidates బయటపడ్డాయి

రెండు సూర్యులు ఉన్న ప్రపంచాల కోసం అన్వేషణ విస్తరిస్తోంది

NASA యొక్క Transiting Exoplanet Survey Satellite, లేదా TESS, డేటాను విశ్లేషించిన astronomers, binary star systems చుట్టూ పరిభ్రమించే 27 కొత్త candidate planets‌ను గుర్తించినట్లు చెప్పారు. ఇది exoplanet science లోని అత్యంత కఠినమైన సరిహద్దుల్లో ఒకదాన్ని విస్తరిస్తోంది: circumbinary planets, అంటే ఒకటి కాదు, gravitationally bound అయిన రెండు నక్షత్రాల చుట్టూ తిరిగే ప్రపంచాలు.

ఈ candidate systems ను, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు ఆస్ట్రేలియాకు చెందిన పరిశోధకులు తయారు చేసిన ఒక అధ్యయనంలో, Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyలో ప్రకటించారు. వారి ప్రధాన పురోగతి పద్ధతి సంబంధమైనది. standard transit technique మీద మాత్రమే ఆధారపడకుండా, బృందం apsidal precession అనే వేరే signal‌ను ఉపయోగించి, సంప్రదాయ detection చాలా కష్టమైన systems లో planets కోసం శోధించింది.

ఈ ఫలితం ఇప్పటికీ 27 కొత్త worlds‌ను ఖచ్చితంగా నిర్ధారించలేదు. అవి ఇంకా candidates గానే ఉన్నాయి, మరియు size వంటి కీలక physical properties ఇంకా అనిశ్చితంగా ఉన్నాయి. కానీ ఈ survey, సాధారణ tools కేవలం సులభంగా కనిపించే orbital geometries వైపే మొగ్గుచూపడం వల్ల, binary systems‌లోని గణనీయమైన సంఖ్యలో planets‌ను astronomers పక్కన పెట్టి ఉండవచ్చని సూచిస్తోంది.

Circumbinary planets‌ను కనుగొనడం ఎందుకు కష్టం

చాలా exoplanet discoveries ఇప్పటికీ transit methodతోనే మొదలవుతాయి, అంటే Earth నుండి చూస్తున్నప్పుడు ఒక planet తన host star ముందు దాటినప్పుడు starlight‌లో వచ్చే చిన్న తగ్గుదలను కొలవడం. ఈ technique single stars చుట్టూ చాలా విజయవంతంగా పనిచేసింది. Binary systems ఈ చిత్రాన్ని సంక్లిష్టం చేస్తాయి.

Circumbinary system‌లో, రెండు నక్షత్రాలు ఒకదానికొకటి చుట్టూ తిరుగుతాయి, అదే సమయంలో planet రెండింటినీ చుట్టూ తిరుగుతుంది. ఆ geometry moving targets, అనియత timing, మరియు స్పష్టమైన transits కోసం చాలా పరిమిత viewing angles‌ను సృష్టిస్తుంది. ప్రాయోగికంగా, Earth-based observations‌తో వాటి orbits సరిగా align కాకపోవడం వల్ల, పరిశోధకులు నిజమైన planets‌ను మిస్ కావచ్చు.

ఈ పరిమితి ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే galaxyలో binary stars చాలా సాధారణం. Astronomers transit detections మీద మాత్రమే ఎక్కువగా ఆధారపడితే, planets ఎక్కడ ఏర్పడతాయి, ఏ systems వాటిని మద్దతివ్వగలవు అనే విషయాల్లో అపూర్తి మ్యాప్ ఏర్పడే ప్రమాదం ఉంది.

ఈ అధ్యయన ప్రధాన రచయిత, University of New South Wales, Sydneyకి చెందిన Margo Thornton, orbital orientation వల్ల పరిమితం కాని survey approach కావాలని బృందం ఆశించిందని చెప్పారు. ఈ పనిలోని ప్రధాన వాగ్దానం అదే: భూమి నుంచి చూస్తే అందమైన transit‌ను మాత్రమే చూపించే సంకుచిత subset‌ను దాటి శోధనను విస్తరించడం.

కొత్త పద్ధతి: shadow crossings కాకుండా orbital twists‌ను చదవడం

బృందం apsidal precession చూపించే 1,590 eclipsing binary stars‌ను పరిశీలించింది. సాదా మాటల్లో, apsidal precession అనేది orbit ఆకారం కాలక్రమేణా నెమ్మదిగా తిరగడం లేదా మలుపు తిరగడాన్ని సూచిస్తుంది. ఈ systems‌లో, ఒక planet యొక్క gravitational influence, stars యొక్క orbital behavior‌ను సూక్ష్మంగా మార్చగలదు. దీని వల్ల ఒక planet మా దృష్టికోణంలో రెండు నక్షత్రాల ముందు నేరుగా దాటకపోయినా కూడా, కొలవదగిన signal ఉత్పన్నమవుతుంది.

ఆ signal‌ను planetary clue‌గా ఉపయోగించడం discovery కోసం కొత్త మార్గాన్ని తెరుస్తుంది. అరుదైన, బాగా align అయిన transit కోసం ఎదురు చూడకుండా, astronomers binary pair ప్రవర్తనను dynamic‌గా పరిశీలించి planet ఉండవచ్చని ఊహించగలరు. ఈ technique transit work‌ను భర్తీ చేయదు, కానీ standard methods‌తో పరిశీలించడం కష్టమైన systems‌ను లక్ష్యంగా చేసుకుని దానికి తోడ్పడుతుంది.

ఈ sample నుండి 27 candidates వెలుగులోకి రావడం, ఈ approach‌ను విస్తరించవచ్చనే సంకేతం. ఇలాంటి analysesను పెద్ద datasets‌కు విస్తరించినట్లయితే, circumbinary planets తెలిసిన population గణనీయంగా పెరగవచ్చు. ఇది కేవలం planets సంఖ్య కోసం మాత్రమే కాదు, మరింత సంక్లిష్ట gravitational choreography ఉన్న పరిసరాల్లో స్థిర planetary systems ఎలా రూపుదిద్దుకుంటాయో అర్థం చేసుకోవడానికి కూడా ముఖ్యం.

శాస్త్రవేత్తలు ఇంకా ఏమి తెలుసుకోవాలి

ప్రస్తుత candidates ఒక ముఖ్యమైన మొదటి అడుగు మాత్రమే, అంతిమం కాదు. అధ్యయనం వారి physical properties ఇంకా అస్పష్టంగానే ఉన్నాయని చెబుతోంది. ప్రతి signal నిజంగా planet‌ను సూచిస్తుందో లేదో astronomers ఇంకా నిర్ధారించాలి, తరువాత mass, radius, మరియు orbital stability వంటి లక్షణాలను నిర్ణయించాలి.

తదుపరి సాధ్యమైన అడుగు radial velocity follow-up. ఈ పద్ధతి, కక్ష్యలో ఉన్న planet వల్ల కలిగే wobble‌ను గుర్తించి, వస్తువును నిర్ధారించడంలో మరియు దాని లక్షణాలను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. Single-star systems‌లో, radial velocity transit observations‌కు చాలా కాలంగా ప్రామాణిక సహాయక పద్ధతి. Binaries‌లో ఇది మరింత క్లిష్టమైనది, కానీ ఇంకా ఉపయోగకరమైన confirmation tool.

Confirmation చాలా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే candidate lists‌లో false positives ఉండొచ్చు. Stellar interactions, measurement noise, లేదా అసంపూర్ణ modeling కొన్నిసార్లు planetary effects‌ను అనుకరించగలవు. ఒక పటిష్టమైన follow-up observations pipeline, 27 objects‌లో ఎన్ని పూర్తిగా validated worlds‌గా నిలుస్తాయో నిర్ణయిస్తుంది.

Planetary science మరియు habitability ప్రశ్నలకు ఇది ఎందుకు ముఖ్యం

Circumbinary planets ప్రజల కల్పనను చాలా కాలంగా ఆకర్షిస్తున్నాయి, ఎందుకంటే అవి Tatooine అనే కల్పిత రెండు-సూర్యాల ప్రపంచాన్ని గుర్తుచేస్తాయి. కానీ scientific importance visual novelty కంటే చాలా దూరం వెళ్తుంది. ఇవి, ఒకే నక్షత్రం చుట్టూ ఉన్న ప్రశాంత వాతావరణంతో భిన్నమైన పరిస్థితుల్లో planet formation సిద్ధాంతాలను పరీక్షిస్తాయి.

ఒకప్పుడు అనుకున్నదానికంటే binary stars చుట్టూ ఎక్కువ సంఖ్యలో planets రూపుదిద్దుకుని, నిలవగలిగితే, disk evolution, migration, మరియు long-term orbital stability models‌ను సవరించాల్సి రావచ్చు. పరిశోధకులు ఎంత ఎక్కువ ఉదాహరణలు కనుగొంటే, ఏ planetary architectures సాధారణం, ఏవి అరుదు, మరియు stellar multiplicity తుది ఫలితాన్ని ఎలా ఆకారమిస్తుంది అనేది అంత బాగా పోల్చగలరు.

Habitability మరింత దూరంలోని ప్రశ్న, కానీ తప్పనిసరి. ఒక candidate list మాత్రమే తీసుకుని, ఈ worlds‌లో ఏదైనా జీవాన్ని మద్దతు ఇస్తుందో లేదో శాస్త్రవేత్తలు చెప్పలేరు. అయినప్పటికీ, మరిన్ని circumbinary systems‌ను గుర్తించడం, తరువాత temperature ranges, atmospheric prospects, మరియు orbital conditions‌పై పని చేయడానికి అవసరమైన పునాది. ఇలాంటి planets నివసించదగినవా అని అడగడానికి ముందు, పరిశోధకులకు సరిపడా confirmed examples అవసరం.

Detection bias ఇంకా discoveryని ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో గుర్తుచేయడం

ఈ అధ్యయనంలోని అత్యంత ముఖ్యమైన సూచనల్లో ఒకటి పద్ధతిగత వినయం. Exoplanet catalogs galaxy‌కు శుద్ధ ప్రతిబింబాలు కావు. అవి detection tools యొక్క బలాలు, బలహీనతల ద్వారా ఆకారమవుతాయి. ఒక planet class‌ను చూడడం కష్టమైతే, అది నిజంగా అరుదు కాకపోయినా అరుదుగా కనిపించవచ్చు.

Eclipsing binaries‌లో apsidal precession‌ను లక్ష్యంగా పెట్టి, ఈ survey circumbinary planets యొక్క apparent scarcityలో ఒక భాగం observational కావచ్చని, physical కాదని వాదిస్తోంది. ఇది అలాంటి planets చాలా ఎక్కువగా ఉన్నాయని నిరూపించదు. కానీ astronomers ఇప్పుడు ఏమి వెతుకుతున్నారో మాత్రమే కాదు, ఎలా వెతుకుతున్నారో కూడా మెరుగుపరుస్తున్నారని ఇది చూపిస్తుంది.

TESS data ఉత్పత్తి చేస్తూ, follow-up campaigns మరింత సాంకేతికంగా మారుతున్నప్పుడు, ఇలాంటి techniques planetary science‌లోని అత్యంత ఆసక్తికర ఖాళీల్లో ఒకదాన్ని నింపడంలో సహాయపడవచ్చు. 27 candidates ఇంకా రెండు-సూర్యాల ప్రపంచాల confirmed menagerie కాదు. అయినప్పటికీ, అటువంటి systems యొక్క census ఇంకా పూర్తి కాలేదని బలమైన సంకేతం అవి.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసం చదవండి.