Wat heeft een superaarde en twee Neptunusachtige planeten? Dit verleidelijke dessert behoort tot de laatste ontdekking van Kepler die in een baan rond Kepler 18 werd gevonden. Bill Cochran en een team van onderzoekers hebben de resonantie gevonden waarnaar ze op zoek waren ... en op deze zeer zonachtige ster kunnen nog meer planeten dansen.
Kepler 18 is een uitstekende kandidaat voor een zonnestelsel. De gastster is ongeveer 97% van de massa van de zon en slechts ongeveer 10% fysiek groter. Voorlopig heeft de transitmethode drie planetaire kandidaten met de naam b, c en d gedetecteerd die in een baan rond een kleinere zone dan Mercurius draaien. De "Super Earth" is ongeveer twee keer zo groot als ons jaar en duurt slechts drie en een halve dag. Ongeveer zes keer en zeven keer onze grootte hebben gasvormige planeten c en d een ruwe omloopperiode van respectievelijk zeven en een halve en vijftien dagen.
Hoewel de twee grotere planeten vergelijkbare doorgangen hebben, blijven hun tijden 'niet precies in die baanperiode', zegt Cochran. "De een is een beetje vroeg als de ander een beetje laat is, [dan] beide tegelijkertijd op tijd zijn en dan andersom."
Wetenschappelijk gezien draaien c en d in een 2: 1 resonantie. "Het betekent dat ze met elkaar omgaan", legt Cochran uit. "Als ze dicht bij elkaar zijn ... wisselen ze energie uit, trekken en trekken ze aan elkaar."
Door de transitmethode te gebruiken, kan de Kepler-missie kijken naar periodieke helderheidsveranderingen die in een baan om lichamen signaleren. Stel je voor dat een felle zaklamp in het donker gestaag achter een houten hek beweegt en je de foto krijgt. Als elk bord een iets andere maat had, zouden de tijden dat de zaklamp zou worden gezien variëren. Resonantie treedt op - heel simpel gezegd - als er een patroon is zoals twee brede planken en dan een kleine. Maar er kan meer voor onze zaklamp doorgaan dan alleen borden. Er kan een gezichtslijn zijn met een binaire metgezel ... en het zijn alleen variabelen zoals deze die het bevestigen van de bevindingen van Kepler cruciaal maken.
In een proces dat 'validatie' wordt genoemd, gebruikten Cochran en zijn team de Palomar 5-meter (200-inch) Hale-telescoop en zijn adaptieve optiek om Kepler 18 en zijn systeem opnieuw te bekijken. 'We hebben achtereenvolgens elk mogelijk type object doorgenomen dat er zou kunnen zijn', zegt Cochran. 'Er zijn grenzen aan het soort objecten dat zich op verschillende afstanden van de ster kan bevinden.' De bevindingen waren negatief. Het planetaire trio overleefde de volgende identificatiefase.
"Er is een kleine kans dat [planeet b] te wijten is aan een achtergrondobject, maar we hebben er alle vertrouwen in dat het waarschijnlijk een planeet is", zegt Cochran. Met een waarschijnlijkheid van zevenhonderd keer dat de bevindingen van Kepler een planetaire handtekening betekenen, is de kans groot dat dit trio als een gevalideerd systeem in de archieven terechtkomt - met misschien nog meer te ontdekken.
"We proberen de astronomische gemeenschap en het publiek voor te bereiden op het concept van validatie", zegt hij. “Het doel van Kepler is het vinden van een planeet ter grootte van een aarde in de bewoonbare zone, met een baan van een jaar. Het is erg moeilijk om te bewijzen dat zo'n object echt een planeet is. Wanneer we een bewoonbare aarde vinden, moeten we een validatieproces gebruiken in plaats van een bevestigingsproces. We zullen statistische argumenten moeten maken. "
Oorspronkelijke verhaalbron: McDonald Observatory News Release.
