Астрономи зробили несподіване відкриття, переглянувши старі архіви космічного телескопа NASA TESS. Дані, які роками залишалися майже без уваги, виявилися справжнім скарбом: у них знайшли понад 10 тисяч нових кандидатів у екзопланети. Це відкриття може суттєво змінити наше уявлення про кількість світів у Чумацькому Шляху та допомогти вченим краще зрозуміти, як формуються планетні системи.
Телескоп NASA запустив супутник Transiting Exoplanet Survey Satellite ще у 2018 році. Його головне завдання — стежити за яскравістю мільйонів зірок у пошуках ледь помітних затемнень. Саме такі короткі падіння яскравості виникають, коли планета проходить перед своєю зіркою та частково закриває її світло.
За роки роботи TESS уже знайшов тисячі кандидатів у планети. Проте більшість уваги вчених була зосереджена на яскравих зорях, сигнали від яких легше аналізувати. Дані про тьмяніші зорі залишалися майже недослідженими через величезний обсяг інформації та складність відокремлення справжніх сигналів від шуму.
Саме цю проблему вирішила команда дослідників із Princeton University під керівництвом аспіранта Джошуа Рота. Вчені створили систему на базі машинного навчання, здатну автоматично аналізувати архівні дані та розпізнавати потенційні ознаки екзопланет навіть у дуже «шумних» спостереженнях.
Результат перевершив усі очікування. Алгоритм виявив 11 554 кандидатів у планети, з яких понад 10 тисяч раніше взагалі не були відомі астрономам. Для порівняння, це одне з найбільших поповнень каталогу екзопланет за всю історію місії TESS.
Дослідники пояснюють, що слабкі зорі набагато складніше аналізувати. На сигнали впливають космічні промені, коливання супутника, технічні похибки та інші фактори. Саме тому більшість попередніх пошуків обмежувалася відносно яскравими об’єктами. Нова система навчилася відрізняти справжні планетні транзити від помилкових сигналів, використовуючи тисячі прикладів уже підтверджених екзопланет.
Для перевірки методу астрономи обрали одного з нових кандидатів і дослідили його за допомогою телескопа Magellan у Чилі. Спостереження підтвердили існування так званого «гарячого Юпітера» — великої газової планети, яка обертається дуже близько до своєї зорі. Особливо цікавим стало те, що ця система розташована навколо старої зорі з низьким вмістом важких елементів — рідкісне явище для таких великих планет.
На думку авторів дослідження, після додаткових перевірок реальними можуть виявитися від трьох до п’яти тисяч нових світів. Це означає, що каталог відомих екзопланет може зрости майже вдвічі.
Серед знахідок є й особливо загадкові об’єкти. Вчені зафіксували понад 400 випадків, коли телескоп побачив лише одне затемнення. Це може означати існування планет із довгими орбітами, які проходять перед зіркою дуже рідко. Для їх підтвердження знадобляться нові спостереження.
Деякі з нових кандидатів розташовані на відстані близько 6800 світлових років від Землі — значно далі, ніж більшість відомих екзопланет. Таким чином місія TESS фактично подвоїла обсяг космічного простору, у якому людство шукає інші світи.
Відкриття також має величезне значення для майбутніх досліджень. Телескопи нового покоління, включно з James Webb Space Telescope, тепер отримають набагато більше потенційних цілей для вивчення. Астрономи зможуть дослідити атмосфери далеких планет, їхній склад та умови, які можуть бути придатними для життя.
Вчені вважають, що це лише початок. Архіви TESS містять ще величезну кількість невивчених даних, і сучасні алгоритми штучного інтелекту можуть приховувати там тисячі нових відкриттів. Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal Supplement Series.
