Bagaimana "Skor Planet" Membantu NASA Mengenal pasti 1,284 Exoplanets Baru dalam One Shell Swoop

Sebelum hari Selasa, tidak ada teori kekurangan mengenai pengumuman penemuan NASA yang diperlukan. (Pendedahan penuh: Saya bertanggungjawab untuk banyak spekulasi itu.) Kemudian pada hari Selasa melanda dan kami mengetahui dengan tepat berita-berita besar itu: Para saintis NASA mengesahkan mengenal pasti 1,284 exoplanet baru di alam semesta - termasuk sembilan planet yang mempunyai potensi untuk boleh didiami untuk hidup.

Ini adalah pengumuman yang telah memberi inspirasi para saintis dan individu biasa di seluruh dunia untuk merenungkan sama ada kita serius dapat mencari kehidupan luar angkasa tidak lama lagi.Tetapi kajian baru menimbulkan persoalan yang menarik: apa yang berubah antara beberapa tahun yang lalu dan sekarang yang membolehkan saintis mengenal pasti begitu banyak exoplanet baru sekaligus? Adakah semua planet ini muncul sekaligus? Adakah kita membangunkan teknologi yang lebih baik? Adakah Teleskop Angkasa Kepler secara ajaib menjadi lebih baik (selepas pelik hampir hancur)? Apa yang memberi?

Jawapannya: Semuanya datang kepada kaedah baru untuk mengesahkan calon-calon exoplanet yang menyediakan "Pengiraan kebarangkalian positif palsu astrofizikal" bagi objek tersebut, menurut satu kertas baru yang diterbitkan dalam terbitan terbaru Jurnal Astrophysical. Pada asasnya, kaedah baru membuktikan nombor kepada setiap objek yang dijumpai oleh Kepler yang menentukan kemungkinan objek itu adalah exoplanet, dan bukan "penipu". Memanggilnya skor planet. Semakin tinggi bilangannya, semakin besar planet ini.

Kaedah baru hanya membenarkan objek untuk bergerak dari kategori "calon" kepada "exoplanet" jika penyelidik Kepler boleh mengatakan demikian dengan 99 peratus kebolehpercayaan atau lebih tinggi.

Kita harus melambatkan pada masa ini dan menerangkan secara tepat bagaimana ahli astronomi mencari dan menilai potensi eksoplanet. Pada asasnya, melalui Kepler dan beberapa instrumen lain, para saintis menatap bintang jauh dan mengukur kecerahan cahaya dari bola yang berapi-api. Apabila sebuah bintang mempunyai planet di orbit, kecerahannya akan redup apabila planet itu bergerak melewati ia berkaitan dengan teleskop yang kita gunakan untuk menontonnya (contohnya, walaupun kecil, contohnya Merkuri yang berlalu di hadapan matahari). Selagi dimming itu bukan hanya masalah teknikal, ia adalah tanda itu sesuatu sedang melalui kejiranan. Peredupan yang konsisten yang berterusan dari masa ke masa adalah bukti lanjut ia mungkin menjadi planet.

Pada masa lalu, saintis terpaksa mengecilkan nombor kecerahan bersama dengan menilai pelbagai data yang berbeza yang mungkin dapat dicapai, seperti pemerhatian halaju radio atau pencitraan resolusi tinggi. Malangnya, melakukan kerja seperti itu sangat memakan masa, dan kita tidak selalu mempunyai sumber untuk mencari apa yang kita perlukan.

Oleh itu, pada zaman ini, kita berpaling ke komputer untuk mendapatkan bantuan. Timothy Morton, seorang penyelidik Princeton yang mengkaji exoplanet, membangunkan kaedah baru untuk pengesahan exoplanet yang menggabungkan pemerhatian exoplanet sebelumnya dan pengukuran kecerahan semasa para saintis berkumpul dengan Kepler.

Terdapat dua jenis simulasi. Yang pertama melihat bagaimana peredupan itu membandingkannya dengan dari exoplanet yang diketahui dan menipu objek. Yang kedua berjalan satu langkah lagi dan menyimpulkan sama ada peredupan menunjukkan tanda tingkah laku eksoplanet yang diberikan apa yang kita sudah tahu tentang bagaimana eksoplanet diagihkan dan diletakkan di sekitar Bima Sakti.

Kedua-dua simulasi digunakan untuk menentukan kemungkinan statistik objek yang dipersoalkan adalah exoplanet. Ini cara yang lebih cepat untuk melakukan kerja ini - dan dengan semua akaun, lebih tepat lagi. Malah, kaedah ini sebenarnya digunakan untuk mengesahkan exoplanet yang telah disahkan sebelum ini dan menentukan sama ada ia mungkin benar-benar palsu.

Ini adalah penting bagi arah penyelidikan exoplanet masa depan. Kerja-kerja yang dicapai sejak pelancaran Kepler pada tahun 2009 telah menjadi besar dalam menggambarkan betapa banyak dunia lain yang ada di alam semesta - dan telah memberikan manusia harapan yang mengejutkan kita dapat mencari planet lain yang boleh dihuni, atau kehidupan asing.

NASA sudah bersedia untuk melancarkan Satelit Survei Exellanet Survei (TESS) pada akhir 2017, dan James Webb Space Telescope pada tahun 2018. Kedua-duanya akan memainkan peranan penting dalam penyiasatan exoplanet dengan memperoleh lebih banyak data yang pernah kita hadapi. Model Morton akan membantu para saintis kami mengamati data tersebut dan mengenal pasti eksoplanet berpotensi dihuni lebih cepat daripada yang kita harapkan.