НАСА ищет свободно движущиеся планеты

Охотники за экзопланетами обнаружили тысячи планет, большинство из которых вращаются вблизи своих материнских звезд, но было обнаружено относительно небольшое количество чужих миров, которые свободно перемещаются по галактике в виде так называемых планет-изгоев, не связанных ни с одной звездой.

Многие астрономы уверены, что такие планеты встречаются гораздо чаще, чем мы думаем, но наши методы поиска планет не справляются с задачей их обнаружения.

Поиски свободно движущихся планет

Большинство открытых на сегодняшний день экзопланет были обнаружены благодаря тому, что они создают небольшие провалы в наблюдаемом свете звезды-хозяина при прохождении по диску звезды с нашей точки зрения. Эти события называются транзитами.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Космический телескоп НАСА имени Нэнси Грейс Роман проведет исследование, чтобы обнаружить еще много экзопланет, используя мощные методы, доступные широкоугольному телескопу. Звезды в нашей галактике Млечный Путь движутся, и случайное выравнивание может помочь нам найти планеты-изгои. Когда свободно плавающая планета точно выравнивается с далекой звездой, это может привести к тому, что звезда станет ярче. Во время таких событий гравитация планеты действует как линза, которая на короткое время увеличивает свет фоновой звезды. Хотя Роман может найти планеты-изгои с помощью этой техники, называемой гравитационным микролинзированием, есть один недостаток - расстояние до планеты-линзы плохо известно.

Ученый из Годдарда доктор Ричард К. Барри разрабатывает концепцию миссии под названием Contemporaneous LEnsing Parallax and Autonomous TRansient Assay (CLEoPATRA) для использования эффекта параллакса для расчета этих расстояний. Параллакс - это кажущееся смещение положения объекта переднего плана, видимое наблюдателями, находящимися в немного разных местах. Наш мозг использует немного разные взгляды наших глаз, чтобы мы могли видеть глубину. Астрономы в 19 веке впервые установили расстояния до близлежащих звезд, используя тот же эффект, измеряя, как смещается их положение относительно фоновых звезд на фотографиях, сделанных, когда Земля находилась на противоположных сторонах своей орбиты.

Микролинзирование работает немного по-другому, когда видимое выравнивание планеты и далекой фоновой звезды сильно зависит от положения наблюдателя. В этом случае два хорошо разнесенных наблюдателя, каждый из которых оснащен точными часами, будут наблюдать одно и то же событие микролинзирования в немного разное время. Временная задержка между двумя обнаружениями позволяет ученым определить расстояние до планеты.

Чтобы максимизировать эффект параллакса, CLEoPATRA отправится в полет на Марс, который будет запущен примерно в то же время, что и Roman, запланированный на конец 2025 года. Это выведет его на собственную орбиту вокруг Солнца, на достаточное расстояние от Земли, чтобы эффективно измерить сигнал параллакса микролинзирования и восполнить недостающую информацию.

Концепт CLEoPATRA также будет поддерживать эксперимент PRime-focus Infrared Microlensing Experiment (PRIME), наземный телескоп, который в настоящее время оснащается камерой с четырьмя детекторами, разработанными миссией Roman. Оценки массы планет, обнаруженных с помощью микролинзирования как "Романом", так и PRIME, будут значительно улучшены благодаря одновременным параллактическим наблюдениям, проводимым CLEoPATRA.

"CLEoPATRA будет находиться на большом расстоянии от основной обсерватории, либо от Романа, либо от телескопа на Земле", - сказал Барри. "Сигнал параллакса должен позволить нам вычислить довольно точные массы этих объектов, тем самым увеличивая научную отдачу".

Стела Ишитани Сильва, научный ассистент Годдарда и аспирант Католического университета Америки в Вашингтоне, говорит, что понимание этих свободно движущихся планет поможет заполнить некоторые пробелы в наших знаниях о том, как формируются планеты.

"Мы хотим найти несколько свободно движущихся планет и попытаться получить информацию об их массах, чтобы понять, что является обычным, а что нет", - сказал Ишитани Сильва. "Получение информации о массе важно для понимания их планетарного развития".

Для эффективного поиска этих планет CLEoPATRA, который в начале августа завершил исследование в Лаборатории планирования миссий на летном комплексе Уоллопс, будет использовать искусственный интеллект. Доктор Грег Олмшенк, постдокторант, работающий с Барри, разработал для миссии искусственный интеллект под названием RApid Machine LearnEd Triage (RAMjET).

"Я работаю с определенными видами искусственного интеллекта, называемыми нейронными сетями", - сказал Олмшенк. "Это тип искусственного интеллекта, который обучается на примерах. То есть, вы даете ему кучу примеров того, что вы хотите найти, и того, что вы хотите, чтобы он отфильтровал, и тогда он научится распознавать закономерности в этих данных, чтобы попытаться найти то, что вы хотите сохранить, и то, что вы хотите выбросить".

В конце концов, ИИ научится определять то, что ему нужно, и будет отправлять обратно только важную информацию. При фильтрации этой информации RAMjET поможет CLEoPATRA преодолеть крайне ограниченную скорость передачи данных. CLEoPATRA должен будет наблюдать миллионы звезд каждый час или около того, и нет никакого способа отправить все эти данные на Землю.

Поэтому космический аппарат должен будет анализировать данные на борту и отправлять обратно только те измерения для источников, которые он определит как микролинзирующие события.

"CLEoPATRA позволит нам оценить многие высокоточные массы новых планет, обнаруженных Roman и PRIME", - сказал Барри. "И это может позволить нам впервые зафиксировать или оценить фактическую массу свободно движущейся планеты - такого еще не было. Так здорово и так захватывающе. Действительно, сейчас наступает новый золотой век для астрономии, и я очень рад этому". опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet