Miłośnicy astronomii znaleźli planetę pozasłoneczną w danych z teleskopu NASA

Współpraca nie-naukowców z profesjonalnymi astronomami przynosić czasami nowe odkrycia dotyczące naszej wiedzy o kosmosie. Tak stało się w przypadku najnowszej detekcji planety pozasłonecznej TOI-2180 b.

Angielskie określenie "citizen science" można tłumaczyć jako nauka obywatelska albo nauka społecznościowa. Dotyczy zaangażowania osób, które nie są naukowcami, ale które pomagają w badaniach naukowych, np. udostępniając codziennie ułamek mocy obliczeniowej swoich komputerów na potrzeby analizy danych obserwacyjnych, albo przeglądając tysiące zdjęć kosmosu. Dzięki tysiącom takich osób naukowcy są w stanie wykryć np. obiekty, które umknęły algorytmom przetwarzającym wielkie ilości danych z teleskopów.

Właśnie do takich osób należy Tom Jacobs z Bellevue (Waszyngton, USA) i grupa miłośników astronomii Visual Survey Group (złożona z dwóch zawodowych astronomów i grupy miłośników astronomii), którzy zostali współodkrywcami planety pozasłonecznej. Planeta TOI-2180 b jest odległa od nas o 379 lat świetlnych i okrąża gwiazdę o masie podobnej do Słońca.

Obiekt jest podobny do Jowisza - największej planety Układu Słonecznego. Ma masę 2,8 mas Jowisza, okrąża swoją gwiazdę co 261 dni, a więc jego orbita przebiega nieco dalej niż orbita Wenus wokół Słońca. Według obliczeń na planecie panuje średnia temperatura 77 stopni Celsjusza.

Tom Jacobs wraz z innymi osobami z grupy nazwanej Visual Survey Group przeglądał wykresy z danych teleskopu TESS pokazujące, jak zmienia się jasność gwiazd wraz z upływem czasu. Taki wykres nazywany jest przez astronomów krzywą zmian blasku. Dane z teleskopu TESS są udostępnione przy pomocy specjalnego programu LcTools, który pozwala na ich "naoczne" przeglądanie przez człowieka.

1 lutego 2020 r. Jacobs zauważył, że wykres krzywej zmian blasku dla gwiazdy TOI-2180 pokazuje osłabienie blasku o mniej, niż pół procenta, a potem - po 24 godzinach - powrót do normalnej jasności. Wśród danych było tylko jedno takie zdarzenie dla gwiazdy TOI-2180. Algorytmy projektu TESS nie wychwyciły tego zdarzenia, gdyż są nastawione na poszukiwanie powtarzających się osłabień blasku, które mogą być spowodowane przejściem planety przed gwiazdą na naszej linii widzenia (tzw. tranzytem).

"Włożony wysiłek ludzki jest bardzo ważny i naprawdę imponujący, ponieważ bardzo trudno jest napisać kod, który przeglądałby miliony krzywych zmian blasku i w wiarygodny sposób identyfikował zjawiska pojedynczych tranzytów. Na tym obszarze człowiek sprawuje się lepiej od komputera" - wskazał Paul Dalba, astronom z University of California w Riverside (USA), kierujący badaniami oraz zespołem Visual Survey Group.

Grupa zaalarmowała astronomów, którzy sprawdzili tę anomalię i potwierdzili, że jej powodem jest planeta krążąca wokół gwiazdy. Udało się przeprowadzić obserwacje spektroskopowe przy pomocy Automated Planet Finder Telescope w Lick Observatory (USA), dzięki czemu określono okres obiegu i wyznaczono masę planety. W sierpniu 2020 roku zorganizowano też kampanię obserwacyjną, do której dołączyły teleskopy z 14 obserwatoriów profesjonalnych i amatorskich. W ten sposób udało się zebrać 55 zestawów danych obserwacyjnych w ciągu 11 dni. Nadal jednak nie udało się wykryć kolejnego tranzytu z odpowiednim poziomem pewności. Uzyskano jednak w ten sposób ograniczenia pozwalające na uściślenie okresu obiegu planety, który wynosi 261 dni. Według przewidywań kosmiczny teleskop TESS będzie w stanie zaobserwować drugi tranzyt w lutym 2022 roku.

"W naszej grupie kochamy dokładać swoją cegiełkę do nauki, a ja uwielbiam tego typu przeglądy, wiedząc, że działamy na nieodkrytym terytorium, nigdy wcześniej nie obserwowanyn przez człowieka" powiedział Tom Jacobs.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym "Astronomical Journal", zostały też zaprezentowane przez Amerykańskie Towarzystwo Astronomiczne.

Wkład nie-naukowców do odkryć astronomicznych może być jeszcze ważniejszy w przyszłości, gdyż budowane nowe teleskopy będą wkrótce generować gigantyczne ilości danych obserwacyjnych, niemożliwe do przeanalizowania w szybkim czasie przez ograniczone liczbowo grono zawodowych astronomów.

TESS to teleskop wysłany przez NASA w kosmos w 2018 roku. Jego zadaniem jest obserwowanie bardzo wielu gwiazd w celu odkrywania planet pozasłonecznych metodą tranzytów. Obecnie trwa przedłużona faza misji, przewidziana do września 2022 roku.