Družice TESS. Credit: NASA

Pokud proběhne vše dobře, začne družice TESS za pár týdnů pozorovat první sektor. Exoplanety hledá tranzitní metodou. Teoreticky potřebujete k objevu exoplanety pozorovat tři tranzity. Díky druhému tranzitu zjistíte, že se patrně jedná o periodický jev a můžete určit možnou oběžnou dobu.

Třetí tranzit vám údaje potvrdí. Z praktického hlediska je samozřejmě vhodné pozorovat tranzitů více. Například u kompaktnějších systémů můžete odhalit nepatrné změny v časech tranzitů, které způsobuje vzájemné gravitační ovlivňování planet a z toho určit jejich hmotnost.


TESS bude hodně náchylná k objevování single tranzitů (označme takto jeden pozorovaný tranzit exoplanety). Představme si srovnání s dalekohledem, který pozoruje jedno zorné pole například pět let. Podobný dalekohled mnoho single tranzitů nenajde. Existují samozřejmě také planety s delší oběžnou dobou, než je zmíněných pět let, ale nesmíme zapomínat, že s rostoucí vzdáleností od hvězdy matematická pravděpodobnost tranzitů klesá.

Mapa nebeské sféry a vyznačení oblastí, které bude TESS pozorovat. Černé oblasti podél ekliptiky pozorovány nebudou (ne v rámci primární mise). Credit: NASA
Mapa nebeské sféry a vyznačení oblastí, které bude TESS pozorovat. Černé oblasti podél ekliptiky pozorovány nebudou (ne v rámci primární mise). Credit: NASA

TESS bude pozorovat jeden sektor jen 27 dní (i když se sektory částečně překrývají). Podle nových odhadů může objevit v rámci pozorování tzv. poštovních známek (200 tisíc vybraných hvězd pozorovaných každé dvě minuty) asi 241 single tranzitů. TESS bude také každých 30 minut pořizovat snímek celého sektoru (tzv. FFI) a tím objeví nejméně dalších 977 single tranzitů.

Pozorování pouhého jednoho tranzitu je samozřejmě na míle vzdáleno potvrzení existence planety. Nastoupit tak budou muset astronomové na Zemi.

Následná pozorování ze Země

Dokonce i z jednoho tranzitu lze teoreticky odvodit oběžnou dobu planety. Potřebujete znát délku tranzitu. Obecně samozřejmě platí, že čím vzdálenější planeta je, tím déle trvá tranzit před hvězdou. Kromě toho ale musíte také doufat, že oběžná dráha planety je kulatá nebo téměř kulatá a v neposlední řadě potřebujete znát hustotu hvězdy, k čemuž se budou určitě hodit i nová data z družice Gaia.

Odhad oběžné doby je docela důležitý, abyste na Zemi věděli, kdy hvězdu pozorovat a očekávat možný tranzit. Autoři studie odhadují, že u přibližně 146 single tranzitů bude oběžná doba odhadnuta s přesností více než 10 %.

Očekává se, že asi 1091 z 1218 single tranzitů bude mít hloubku větší než 0,1 %, takže druhý a další tranzit bude možné pozorovat ze Země. U 1195 single tranzitů bude signál radiálních rychlostí větší než 1 m/s, takže bude možné existenci planety ověřit jinou metodou a určit hmotnost planety.

Možná trochu složitější práce bude mít smysl. Díky následným pozorováním single tranzitů bude zdvojnásoben počet objevených planet s oběžnou dobou nad 25 dní. V případě exoplanet s oběžnou dobou nad 250 dní bude dokonce počet planet vyšší o řád.

Přes singl tranzity bude objeveno asi 79 planet v obyvatelné oblasti a 18 z nich u hvězd podobných slunci.

Související 

Družice TESS: Vše, co potřebujete vědět o novém lovci exoplanet

Zdroj: An Estimate of the Yield of Single-Transit Planetary Events from the Transiting Exoplanet Survey Satellite