Velká revize dat z Keplera: kolik nejen obyvatelných planet našel?

Exoplaneta, credit: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Exoplaneta, credit: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
www.novedalekohledy.cz

Už nějaký ten pátek pracuje Kepler na misi K2, ale vědci jsou stále spíše ponoření do dat z první mise. Kolik exoplanetárních kandidátů Kepler našel? Které nadějné jsou v obyvatelné oblasti?

Kepler se občas dostane do médií nějakým tím zajímavým objevem, často trochu nafouknutým nebo ne tak bombastickým jak se titulky tváří. Jeho hlavní a skutečný úkol ale byl především v rámci první mise trochu jiný.

Většina objevených exoplanet z první mise leží stovky světelných let daleko, takže se ani příliš nehodí pro budoucí přímé pozorování. Objevy Kepler můžeme rozdělit na jednotlivé exoplanety. Mnoho z nich bude i tak v budoucnu nějakým způsobem prozkoumáno, mnoho z nich jsou zajímavé světy, které dnes zaměstnávají teoretiky a generují desítky odborných studií ročně (cirkumbinární planety jsou dobrým příkladem). Ale to nejzajímavější leží v říši čísel, grafů a statistik. Pochopitelně je to poněkud méně sexy než „objev druhé Země“, takže se o tom obvykle nikde nedočtete.

Úkolem Keplera je ale právě tohle. Najít velké množství kandidátů a ukázat nám, jaké exoplanety se vesmíru vyskytují hojně, které málo, jak je to s obyvatelnými planetami u hvězd podobných Slunci apod. Pravda, na jeden dalekohled až moc velké sousto, ale díky Keplerovi si dnes pokládáme otázky, které by nás před pár lety ani nenapadly.

Kolik toho Kepler našel?

To je těžká otázka. Na webu Keplera svítí pěkné číslo 1030 exoplanet. To jsou ty již (snad) dobře ověřené a potvrzené. Nejsou to ale všechny. Musíme vzít v úvahu také ty, které nemají v názvu slovo Kepler, protože je ověřil někdo jiný. V takovém případě se zůstává o zkratky KOI (Kepler Object of Interest). Potenciální exoplaneta je v případě běžného KOI označená jen číslem (třeba KOI-125.01) a po potvrzení se mění na klasické písmeno (KOI-125b). V katalogu exoplanet se takových exoplanet vyskytuje 27.

Kandidáti, hodně kandidátů

To jsou potvrzené případy, ale co kandidáti? Těch je mnohem více. V nové studii provedli vědci velkou revizi všeho, co Kepler našel nebo pozoroval v první misi (kvartály 1 až 17).

Předem je dobré upozornit, že neověřený KOI není kandidát. Je to opravdu jen objekt Keplerova zájmu. Tedy takový pokles jasnosti hvězdy, kterému bychom měli věnovat pozornost.

Celkem bylo objeveno 1478 nových KOI, ze kterých 402 jsou planetární kandidáti. Celkem 237 případů, které byly původně považované za falešné případy, byly vráceny do hry jako planetární kandidáti. Naopak 118 případů putovalo opačným směrem.

Celkový počet KOI se tak zvýšil na 8 826 a planetárních kandidátů na 4 696. Přesněji řečeno autoři pracují s číslem 4 293 planetárních kandidátů, ale kombinací s předešlými katalogy se dostali až k číslu 4696.

Údaje o kandidátech jsou dostupné na NASA Exoplanet Archive.

Zmíněných 4 293 kandidátů se nachází v 3 355 planetárních systémech.  Z tohoto počtu systémů obsahuje 636 více než jednoho kandidáta. Celkem 1 632 kandidátů se tak vyskytuje v multiplanetárních systémech.

Více KOI u jedné hvězdy, více naděje

To jsme si tedy probrali planetární kandidáty. Jak je to s KOI? Celkem jich je 7 470, z toho 5 864 z nich jsou v (možných) systémech osamocené a 1 786 z nich je v multi systémech (tedy u jedné hvězdy se nachází dvě a více KOI).

Z  5864 osamocených KOI jich je 2 661 klasifikováno jako planetárních kandidáti a 3 023 jako falešné poplachy. Takže 51,6 % jsou falešné poplachy.

Multi systémy jsou pro ověřování obecně výrazně lepší a v číslech je to vidět. Z 1 786 je 1632 planetárními kandidáty a jen 154 je klasifikováno jako falešné případy. Jen asi 8,6 % multi KOI jsou tak falešné případy.

Obyvatelní kandidáti

Nová studie nás samozřejmě neochudila ani o tu sexy část. Z tabulky potenciálně obyvatelných kandidátů vybíráme ty, které by měly mít poloměr menší než 1,5 Země a nebyly dosud potvrzené:

Obyvatelní kandidáti

KOIRpSRh
1681.040.771.630.35
2124.011,001.840.55
2418.011.120.350.41
3138.010.570.470.12
2626.011.120.650.35
4427.011.470.170.43
6425.011.500.680.95
7235.011.150.750.76
7567.011.460.100.65
7591.011.300.330.67
7179.011.181.291.20
Rp - poloměr planety (násobky Země)
S - oslunění (Země = 1)
Rh - poloměr hvězdy (násobky Slunce)

 

Někteří zajímaví kandidáti

  • KOI-4032: obsahuje pět kandidátů. Všech pět možných planet je natěsnáno blízko sebe s dobami oběhu 2,9 až 7,2 dní a jejich poloměry jsou mezi 0,8 a 1,0 Zeměmi. Planety přitom obíhají okolo hvězdy, která je velmi podobná Slunci.
  • KOI-1681: systém obsahuje tři již dříve objevené kandidáty o poloměru 0,69, 0,71 a 0,99 Země. Kromě toho kolo hvězdy obíhá kandidát s periodou asi 22 dní a poloměru 0,77 Země. Podmínky k životu ale na povrchu nebudou, přestože mateřskou hvězdou je červený trpaslík – případná planeta totiž dostává od své hvězdy o 60 % více záření než Země.
  • KOI-6425: v systému se nachází kandidát o poloměru 1,5 Země, který dostává od hvězdy 68% záření, co Země od Slunce. Oběžná doba je 521 dní, mateřská hvězda je podobná Slunci.
  • KOI-7179: planeta má 1,18 Země a dostává o 29 % záření více než Země od Slunce. Její oběžná doba je 407 dní. Mateřská hvězda je o něco větší než Slunce.

Zdroj: Planetary Candidates Observed by Kepler. VII. The First Fully Uniform Catalog Based on The Entire 48 Month Dataset (Q1-Q17 DR24)

www.novedalekohledy.cz