Första någonsin "Exomoon" Bevis Spotted Near Exoplanet 4000 Light Years Away

I en möjlig första för astronomi misstänker forskarna att de har hittat en stor måne som kretsar kring en planet nära en avlägsen stjärna. Astronomer som utforskar rymdens yttre räckvidd har avslöjat dussintals kandidatexoplaneter de senaste åren, men konstigt har ingen funnit starka bevis på några månar kring dessa planeter. Hittills finns de enda månen vi vet om finns inom vårt solsystem. Men en ny Science Advances papper publiceras onsdag, men skulle kunna förändra det helt.

I papperet beskriver ett par astronomer vid Columbia University bevis som stöder existensen av en mån som kretsar kring exoplanetet Kepler-1625b, vilket är cirka 4000 ljusår bort med hjälp av data från Hubble Space Telescope.

"Om bekräftat är detta den första sanna exomoon-upptäckten, en som kan följas upp med återkommande observationer av systemet," Columbia-doktorand Alex Teachey, som medförfattat papperet med assistentströms professor David Kipping, Ph.D., berättar Omvänd. "Måner står för att berätta en hel del om de exoplanetära systemens dynamiska historia, och det finns fortfarande många frågor om hur planetära system utvecklas över sina miljarder års existens."

Varför är exomoner så sällsynta?

Med tanke på att vårt solsystem har så många månar, kan det låta konstigt att exomoner inte är rikliga någon annanstans. Faktum är att det är ganska konstigt, och det är därför Teachey och hans kollegor har letat efter dem. I en intervju med 2017 med Universum idag, han sa:

Vi ser månar i vårt solsystem, men är de vanliga någon annanstans? Vi brukar tänka så, men vi kan inte veta säkert tills vi faktiskt ser dem. Men det är en viktig fråga, för om vi upptäcker att det inte finns så många månar ute, föreslår det att det kanske skulle hända något ovanligt i vårt solsystem i början av dagen, och det kan få stora konsekvenser för hur livet uppstod på Jord. Med andra ord är historien om vårt solsystem gemensamt över galaxen, eller har vi en mycket ovanlig ursprungshistoria? Och vad säger det här om livets chans här uppstår? Exomoner står för att ge oss ledtrådar för att svara på dessa frågor.

Hur man hittar en Exomoon

I den nya studien spårade Kipping och Teachey ljuset signaturer av objekt runt stjärnan Kepler-1625. Efter en hunch baserad på några lovande data från Kepler Space Telescope, använde de Hubble Space Telescope att samla mer data på stjärnan Kepler-1625. Så här räknade de ut att Kepler-1625b, som är ungefär Jupiter-storleken och omger sin stjärna på ungefär samma avstånd som jorden kretsar mot solen, kan vara hemma till en måne.

När man söker efter exoplaneter söker astronomer efter droppar i mängden ljus som kommer från en stjärna. Genom att mäta hur en planet blockerar sitt hemstjärns ljus när det passerar framför sig kan astronomer lära sig mycket om planets storlek, bana och jämnhet. När en planet passerar förbi stjärnan om och om igen, tillåter de ackumulerade data att astronomerna spikar ner planetens omloppsperiod ganska exakt.

När man observerade ljus från Kepler-1625 så påpekade Teachey och Kipping en liten anomali i transitdata på planeten Kepler-1625b: Varje dopp i ljus åtföljdes av ett annat litet dopp - en som inte kunde förklaras av bara planetens närvaro. Med uppgifter om endast tre transiter visste de dock att de behövde mer. Säkerställande av 40 timmar på rymdteleskopet Hubble byggde de ett mycket starkare fall för deras misstankar: Blicken i Kepler-1625bs transitdata verkade vara en måne, ibland slingrande planeten, ibland ledande den.

På grund av månens unika natur krävde deras forskning ett något annorlunda tillvägagångssätt än de flesta exoplanetjakt. Transitdata är ett bra sätt att lära sig om exoplaneter, men eftersom manar har något oregelbundna bana, är de svårare att identifiera på detta sätt.

"Månar kretsar planeterna, så de dyker upp på en annan plats varje gång planeten transiterar, ibland före planetvägen, ibland efter", säger Teachey. "Så du ser inte samma typ av periodicitet, och du kan inte riktigt stapla månatransitema på samma sätt för att rensa upp signalen."

Lyckligtvis tillåter extra tid på HST Teachey och Kipping att fästa in på Kepler-1625b och uppskatta att planeten och dess måne är ungefär samma relativa storlek som varandra och jorden och månen - förutom att de handlar om 11 gånger större än vår hemvärld och dess måne.

Stor, om det är sant

Deras resultat, medan spännande, faller i kategorin "Enorma … om sant". Kort sagt, de måste bekräftas av ytterligare observationer. Teachey och Kipping är mycket försiktiga att få denna punkt över.

"Vid varje steg i denna process har min medförfattare David Kipping och jag varit angelägna om att låta data och analysen tala för sig själv och inte göra anspråk på att dessa data inte kan stödja", säger Teachey. "Vi skulle naturligtvis älska att kunna säga," det här är det, vi hittade det, fallet stängt "men vi håller lite av det eftersom vi känner igen osäkerheterna som inte kan (ännu) elimineras. ”

Han är säker på att vissa kommer att kalla detta dokument en "upptäckt" och varnar mot det språket. Innan det bekräftas, fortsätter vårt solsystems månar att vara unika i det närliggande universum, åtminstone så långt vi kan berätta.

Maila författaren: [email protected].