V úterý ráno 10. května jsme znali přibližně 2100 exoplanet. Usínat budeme s číslem, které je téměř o 1300 větší!
Z nebe padají jenom hvězdy, jak se lidově říká. Nové exoplanety samozřejmě z nebe nespadly. Známe je už delší dobu – kosmický dalekohled Kepler je našel v rámci první mise v letech 2009 až 2013.
V případě, že Kepler objevil pokles jasnosti, který by mohl značit přítomnost exoplanety, dostal takový případ nálepku KOI – v překladu Objekt Keplerova zájmu.
Připomeňme, že Kepler exoplanety nevidí. Pozoruje pouze jasnost mnoha tisíců hvězd. Pokud planeta přechází před svou hvězdou podobně, jako to včera udělal Merkur před Sluncem, dojde k nepatrnému poklesu jasnosti. Ale tento pokles může mít řadu příčin, které můžeme souhrnně označit jako falešné případy. Mezi ně mohou patřit hnědí trpaslíci nebo třeba dvojhvězdy, kdy dvě hvězdy obíhají okolo společného těžiště.
V nové studii astronomové prověřili 7056 KOI. U 1935 z nich zjistili, že existuje pravděpodobnost menší než 1 %, že se jedná o falešné případy. Z počtu 1935 exoplanet nebylo 1284 dosud potvrzeno, takže se jedná o nové přírůstky. Autoři studie považují svůj postup za dostačující k tomu, aby se o těchto 1284 exoplanetách dalo mluvit jako o potvrzených. Celkem tak Kepler našel 2 325 exoplanet. Reálně to bude ještě o něco výše, NASA tradičně nezapočítává kandidáty ověřené jinými týmy.
Dalších 455 KOI má pravděpodobnost falešného poplachu mezi 1 a 90 %, 130 KOI pak větší než 90 %. Některé další kandidáty se nepodařilo prověřit a 3168 KOI jsou falešné případy.
Pokud bychom chtěli být přesní, tak 1284 nových exoplanet existuje na 99 %, což znamená, že v novém balíku může být až 12 falešných případů. Je to problém?
Nestíháme, zavolejte statistiky
Možná to vypadá jako menší obcházení klasického ověřovacího postupu. Tím je pozorování dané hvězdy pomoci spektrografu, kdy se existence planety projeví posuvem spektrálních čar mateřské hvězdy – jiný slovy ověříme existenci planety jinou metodou a navíc zjistíme její hmotnost.
Podobný postup je ale pomalý, protože musíte jít hvězdu po hvězdě a nedá se to samozřejmě udělat přes noc. Navíc malé exoplanety nejsou současnými spektrografy vůbec detekovatelné.
Měřením radiálních rychlostí ověřuje kandidáty od Keplera třeba spektrograf HARPS-N na Kanárských ostrovech. Právě měření radiálních rychlostí jako metoda detekce exoplanet je ale generátorem mnoha problémů, kdy dříve ohlášení exoplanety jsou později zpochybněny. Příkladem může být obyvatelná Gliese 581 g nebo exoplaneta u nejbližšího hvězdného systému Alfa Centauri.
Vedle těchto příběhů už 99 % šance na existenci „Keplerových“ exoplanet nevypadá tak zle.
Ale zpět k novému balíku exoplanet. Pro jeho ověření si astronomové pomohli statistikou – konkrétně tzv. pravděpodobnostní validací. Na stůl dáte všechny možné i méně možné příčiny poklesu jasnosti hvězdy a následně provedete analýzu, která řekne, že všechny ostatní scénáře jsou zkrátka velmi, velmi nepravděpodobné.
Nová studie zavádí trochu jiné a automatizované postupy, díky čemuž bylo možné prověřit prakticky všechny kandidáty od Keplera současně.
Nové obyvatelné exoplanety
Mezi novými přírůstky je asi stovka exoplanet o poloměru menším než 1,2 Země a také několik potenciálně obyvatelných – ty jsou ale větší. Nejmenší z nich je KOI 2418.01 alias Kepler-1229b s poloměrem 1,12 Země a oběžnou dobou 87 dní. Mateřská hvězda je chladnější a menší než Slunce.
Zdroj: FALSE POSITIVE PROBABILITIES FOR ALL KEPLER OBJECTS OF INTEREST:
1284 NEWLY VALIDATED PLANETS AND 428 LIKELY FALSE POSITIVES, NASA