Trappist-1 được phát hiện như thế nào?

Tôi đã xem qua tất cả các câu hỏi trong cộng đồng này liên quan đến TRAPPIST-1 để biết các hành tinh TRAPPIST-1b đến TRAPPIST-1h được phát hiện như thế nào, nhưng không có câu hỏi nào.

Làm thế nào mà họ được phát hiện?

Ngôi sao ở trung tâm của TRAPPIST-1 được gọi là 2MASS J23062928-0502285 . Nó được phát hiện bởi Khảo sát toàn bộ bầu trời hai micron (2MASS), chụp ảnh toàn bộ bầu trời trong vùng hồng ngoại giữa năm 1997 và 2001. Điều này dẫn đến một danh mục gồm hơn 300 triệu vật thể. Bản thân TRAPPIST-1 đã được xếp vào năm 1999. Tên này thực sự là tọa độ của nó theo đúng mức tăng và giảm.

Các hành tinh của TRAPPIST-1 được phát hiện bằng phương pháp trắc quang quá cảnh . Cách thức hoạt động của nó là một chiếc kính thiên văn quan sát một ngôi sao trong một khoảng thời gian và ghi lại lượng ánh sáng đến từ ngôi sao. Họ biểu đồ lượng ánh sáng đến từ ngôi sao như một hàm của thời gian, tạo ra một đường cong ánh sáng . Nếu họ nhìn thấy sự sụt giảm định kỳ về cường độ từ ngôi sao, có khả năng cao ngôi sao đó có một hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó . Hành tinh chặn ánh sáng từ ngôi sao mỗi khi nó đi qua giữa chúng ta và ngôi sao. Điều này gây ra các chấm trong đường cong ánh sáng. Một lợi thế của phương pháp này là bạn có thể quét nhiều ngôi sao trong cùng một trường nhìn, phân tích tất cả chúng cho các hành tinh.

Bằng cách đo khoảng thời gian các hành tinh đi qua trước ngôi sao, khối lượng ánh sáng và mức độ thường xuyên của chúng, các nhà khoa học có thể tính được khối lượng của các hành tinh này và cách xa ngôi sao chúng bằng cách sử dụng định luật chuyển động của Kepler .

TRAPPIST-1 ban đầu được xác định là có các hành tinh quay quanh nó bởi Kính viễn vọng nhỏ Hành tinh và Hành tinh nhỏ - Đội phía Nam. Từ dữ liệu của họ, họ xác định rằng nó có ít nhất 3 hành tinh. Một trong những hành tinh này nằm trong vùng có thể ở được của ngôi sao. Họ đã công bố kết quả của họ trên tạp chí Nature vào tháng 5 năm 2016.

Khi TRAPPIST đã xác định rằng hệ thống có các hành tinh xung quanh nó, NASA đã huấn luyện Kính viễn vọng Không gian Spitzer trên nó. Các quan sát trên mặt đất của Trappist-1 rất khó khăn vì nó rất mờ. Spitzer, một kính viễn vọng hồng ngoại, đã thực hiện các phép đo chính xác hơn về các đường cong ánh sáng và xác định rằng có ít nhất 7 hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó, 3 trong số đó nằm trong vùng có thể ở được. Các quan sát bổ sung được thực hiện bởi nhiều kính viễn vọng khác bao gồm Kính thiên văn Rất lớn, UKIRT, Kính thiên văn Liverpool và Kính thiên văn William Herschel. Kết quả cũng được công bố trên tạp chí Nature .

Đây là hình ảnh hiển thị đường cong ánh sáng của hệ thống TRAPPIST-1 được đo bởi Spitzer .

Trappist-1 lần đầu tiên được phân loại theo khảo sát của 2MASS khoảng 17 năm trước và có số danh mục là 2MASS J23062928-0502285.

Nó được xác định là một ngôi sao có khối lượng cực thấp với loại quang phổ M7.5 của Gizis et al. (2000) và Cruz và cộng sự. (2003) , sử dụng kết hợp 2MASS và chuyển động phù hợp.

Lý do nó được theo dõi bởi kính viễn vọng Trappist là vì nó được tìm thấy khá gần ( pc) bởi Costa et al. (2006) (người đã gán cho nó loại quang phổ M8) và do đó khá sáng đối với một ngôi sao thuộc loại này ở .V = $12.2\pm 0.4$$V=18.8$

Ngôi sao lùn 2MASS J23062928-0502285 được xếp vào danh mục đầu tiên vào năm 1999, nếu tôi hiểu đúng.

Vào tháng 5 năm ngoái (2016), cơ sở Hành tinh và Hành tinh nhỏ của Kính viễn vọng nhỏ (TRAPPIST) (phạm vi tự động .6 m ở Chile) đã công bố các quan sát của họ về ngôi sao lùn và thông báo họ đã tìm thấy 3 hành tinh quay quanh nó.

Các quan sát của họ sau đó được theo dõi bởi VLT và Kính thiên văn vũ trụ Spitzer (và các loại khác) và 500 giờ quan sát từ SST đã dẫn đến thông báo về 4 hành tinh ngoại lai được xác định thêm, và họ có thể sử dụng thêm dữ liệu đó để đo kích thước và khối lượng của 6 trong số chúng.

Wiki doth cung cấp:

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST

https://en.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=2MASS+J23062928-0502285#lab_notes

Phát hiện này, được báo cáo trên tạp chí Nature, được thực hiện bởi các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng không gian Spitzer săn bắn ngoài hành tinh của Nasa .

Kính thiên văn hoạt động ở các bước sóng hồng ngoại phát sáng mạnh nhất từ TRAPPIST-1 và có thể phát hiện sự mờ đi nhỏ xảy ra khi một hành tinh đi qua hoặc "quá cảnh" chặn ánh sáng từ ngôi sao của nó.

Dữ liệu của Spitzer cho phép nhóm nghiên cứu đo chính xác kích thước của bảy hành tinh và ước tính khối lượng và mật độ của sáu trong số chúng.

Spitzer được ra mắt vào năm 2003 và không bao giờ có ý định tiếp tục trong không gian lâu như vậy nhưng kính viễn vọng vẫn đang thực hiện những khám phá vượt ra ngoài những gì tưởng tượng. Nó đi theo quỹ đạo trái đất quanh mặt trời, nhưng di chuyển chậm hơn một chút, do đó theo thời gian nó càng rời xa trái đất. Hiện tại nó đang trong giai đoạn "cuối cùng", kéo dài đến năm 2018.

Để biết thêm chi tiết:

1) https://www.theguardian.com/science/2017/feb/22/thrilling-discovery-of-seven-earth-sized-planets-discovered-orbiting-trappist-1-star

2) https://www.nasa.gov/press-release/nasa-telescope-reveals-largest-batch-of-earth-size-habitable-zone-planets-around/

Một lý do khác cho sự quan tâm. Bởi vì ngôi sao rất mờ và nhỏ, chữ ký hành tinh trong tia hồng ngoại nổi bật hơn nhiều so với ngôi sao giống như mặt trời. Ngôi sao đã được mô tả là một 'sao lùn nâu ultracool', điều này có nghĩa là nó không có nhiều phản ứng tổng hợp hạt nhân trong phần bên trong của nó. Các hành tinh rất gần với ngôi sao của chúng (gần hơn nhiều so với Sao Thủy trong hệ thống của chúng ta), đó là lý do tại sao chúng tương đối ấm.

Ngoài ra, đối với tất cả các hành tinh được tìm thấy, có một sự liên kết kỳ lạ nơi các quỹ đạo hành tinh được căn chỉnh sao cho chúng che khuất ngôi sao mẹ của chúng từ điểm thuận lợi của chúng ta - tất cả chúng đều di chuyển trong hoàng đạo - 'tấm ăn tối' được hình thành bởi vòng tròn của họ xung quanh ngôi sao mẹ của họ.

Điều này sẽ không đúng nếu chúng ta nhìn vào hệ mặt trời của chúng ta từ xa - Mặt trời sẽ nhấn chìm các chữ ký của các hành tinh có kích thước Trái đất bằng công nghệ kính viễn vọng hiện tại và chỉ một hoặc hai hành tinh trong hệ thống của chúng ta đi qua phía trước của Mặt trời, do các quỹ đạo trong hệ mặt trời của chúng ta bị nghiêng ở trên và dưới hoàng đạo. Vì vậy, đây là cực kỳ may mắn.

Thảo luận về các hành tinh là 'giống như trái đất' là một sự kéo dài rất lớn. Chúng không phải là những người khổng lồ về khí như Sao Mộc, và kích thước của chúng cho thấy chúng có thể là đá. Nhưng Trái đất và Sao Kim trông giống nhau từ khoảng cách này - và bề mặt Sao Kim gần 1000F với áp suất khí quyển gấp 100 lần Trái đất.

Theo như tham quan - các kế hoạch tiên tiến nhất cho tàu vũ trụ giữa các vì sao liên quan đến "những con tàu" nặng vài gram di chuyển vài phần trăm tốc độ ánh sáng. Phải mất vài trăm năm để các vi sinh vật như vậy tiếp cận được hệ thống này.

Điều thú vị lớn là, có một ngôi sao nhỏ và mờ như vậy, các kính viễn vọng không gian trong thời gian tới sẽ có thể thu thập chữ ký hồng ngoại từ các hành tinh, và do đó có được thành phần khí quyển - không thể có với các hành tinh "giống như trái đất" khác. Và với 7 ví dụ, chúng ta sẽ có số liệu thống kê thực tế đầu tiên về các tính năng ngoại hành tinh "giống như trái đất".