Astronomi

Kepler rymdteleskop oupptäckta planeter

Kepler rymdteleskop oupptäckta planeter


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kepler-rymdteleskopet upptäcker planeter baserat på ljusstyrkan som orsakas av planeter som rör sig förbi stjärnan.

Skulle det inte betyda att det finns en okänd mängd planeter som har en bana som inte skulle detekteras eftersom deras banor inte korsar den vägen mellan stjärnan och teleskopet?


Det är rätt. Lutningen av banplanet runt stjärnor anses vara slumpmässig i hela galaxen, så planeterna vi kan upptäcka med transiteringsmetoden är bara en liten bråkdel av planeterna som vi kan förvänta oss i vårt stjärnområde.

Transiteringsmetoden möjliggör endast detektering av planet när siktlinjen från jorden till systemet är innesluten, eller nästan finns i planetens omloppsplan. Det betyder att endast ett litet antal orbitalböjningar på varje stjärna är bra för upptäckt.

Varför sa jag nästan? Eftersom det finns en rad lutningar som fortfarande skulle ge en transitering. Detta intervall är inte fast, och det beror på planetens avstånd till dess värdstjärna. Som du kan se i detta diagram:

Planet A är närmare stjärnan och skapar därmed en bredare skugga. Om en observatör är belägen i det skuggade området långt borta kan den upptäcka planeten A. Planet B är istället längre bort från stjärnan och därmed dess skugga smalare. Det är intressant att notera att även om båda planeterna här delar exakt samma omloppsplan finns det platser där du bara skulle upptäcka planet A och aldrig upptäcka planet B (se de gröna pilarna). Detta är anledningen till att vi har en partiskhet mot planeter som kretsar närmare deras stjärna.

Denna effekt är faktiskt ganska stark: betrakta vårt solsystem ur ett exoplanetärt perspektiv. Om du befann dig i en slumpmässig stjärna på himlen, vilka är chansen att du skulle upptäcka en jordtransit? Tja, det visar sig att det är mycket mer troligt att detektera en kvicksilvertransit, även om kvicksilver är den minsta planeten, bara på grund av dess närhet till solen. En färsk tidning visade detta diagram över de regioner på himlen där vissa främmande invånare skulle upptäcka en transit för var och en av våra planeter:

Som du kan se har Merkurius den bredare remsan. Det är också intressant att notera att på grund av dessa skillnader i banornas storlek (låt oss använda halvhuvudaxeln, $ a $, som referens) och på grund av små skillnader i omloppsböjningar finns det ingen plats på hela himlen från vilken en utomjording kan upptäcka mer än fyra av våra planeter samtidigt genom transiteringsmetoden. Ingen plats i universum där alla solsystemets planeter skulle kunna detekteras.

Detektionsmetoden beror också på stjärnans relativa storlekar, $ R_s $och planeten $ R_p $: En större stjärna har en större skiva (sett från jorden) som lätt kan fotobombas av en planet och en större planet kan lättare fotografera om den är större.

Resultatet är att sannolikheten att upptäcka en planet ökar när vi ökar båda / antingen $ R_p $ och $ R_s $ och ökar när vi minskar avståndet till värdstjärnan $ a $. Förhållandet är då av denna form:

$ P sim (R_s + R_p) / a $

Denna relation medför flera observationsfördomar. Vi kan se exoplaneter som är stora och närmare deras stjärna, men vi kan inte se planeter som är små och längre. Det är anledningen till att de första upptäckta exoplaneterna är de så kallade heta jupiterna: jätteplaneter mycket närmare sina stjärnor än kvicksilver är solen. Detta diagram visar alla exoplanetdetekteringar ritade på storlek kontra omloppsavstånd:

Som du kan se är små planeter bara detekterbara om de har mycket små banor runt sina stjärnor. Vi har ännu inte hittat en planet på jorden (ganska liten) och med en 365 dagars omloppsperiod (1 AU-avstånd) med hjälp av transitmetoden. Det finns ingen anledning att tro att detta är representativt för den totala befolkningen av planeter. Tomtens svarta region är troligen fylld med prickar, men våra instrument kan inte spåra den regionen ännu.

Kepler-teleskopet hade en kamera med ett synfält på vilket den kunde upptäcka mer än en halv miljon stjärnor, men det faktiska antalet stjärnor som övervakades under uppdraget var cirka 150 000 stjärnor (dessa stjärnor hade bra signaler och var perfekta mål för uppdraget ). För dessa 150 000 stjärnor hittade Kepler 2 345 exoplaneter fördelade på 1 205 stjärnor. Så vi kan säga att för varje stjärna som Kepler riktar sig till, är den genomsnittliga sannolikheten att hitta några planeter där $0.8;\%$. Det borde ge dig en uppskattning av förekomsten av banböjningar som leder till transiter.

Sanningen är att detta nummer är för litet, för Kepler har flera förspänningar till. Till exempel bekräftade Kepler bara planeter efter att tre passager upptäcktes. Eftersom Kepler-uppdraget varade i fyra år och fyra månader kan vi säga att i bästa fall kunde Kepler upptäcka en planet med en omloppsperiod så länge som två år och två månader, men detta är inte ens fallet eftersom för det för att hända skulle en transitering ha upptäckts precis i början av uppdraget, halvvägs och i exakt slutet av det, och denna tillfällighet hände inte. Således hade Kepler ingen chans att upptäcka någon planet med längre perioder än två år (tillräckligt för jorden, men inte tillräckligt för vår Jupiter till exempel), även om banans lutning matchade perfekt för transitering. Så du kan förvänta dig fler möjliga transiter än de som faktiskt visas av Kepler-teleskopet.

För planeter nära deras stjärnor har det faktiskt uppskattats att sannolikheten för en slumpmässig inriktning för att möjliggöra en transitering upp till $10;\%$. För fall av stjärnor lika stora som vår sol och planeter på samma avstånd som jorden, minskar sannolikheten för denna slumpmässiga händelse till $0.47 ;\%$. Så med all mångfald av planeter (när det gäller storlek och avstånd till deras värdstjärna) är det rimligt att förvänta sig en $0.8;\%$ detekteringshastighet för Kepler (om vi också lägger till tidsbegränsningen för att observera tre passager).

A $0.47;\%$ är ett fantastiskt antal! Det betyder att för varje jordliknande planet som vi upptäcker med transiteringsmetoden bör vi förvänta oss ytterligare 213 jordliknande planeter som kretsar kring andra stjärnor som inte kan detekteras med transitmetoden.

Denna typ av resonemang har utökats. Vi har många svårigheter att upptäcka dem, men om du matematiskt modellerar den svårigheten och motsvarande förspänningar associerade med de kända instrumenten och du antar slumpmässiga konfigurationer kan du se att varje upptäckt ger statistisk betydelse för mängden möjliga planeter som verkligen finns där ute . Det finns så många upptäckter nu att vi äntligen med statistisk tillförlitlighet kan fastställa att det finns fler planeter än stjärnor i vår galax (även om vi har testat en oändlig bråkdel av hela befolkningen), även om det var något som kunde förväntas vi har nu starka bevis för det tack vare Kepler. Det betyder att det kan finnas runt en biljon eller fler växter bara i Vintergatan. Nu kan vi också fastställa några statistiska begränsningar för förekomsten av jordliknande planeter (som kretsar i den bebodda zonen för deras solliknande stjärna) tack vare Kepler. Det finns förmodligen cirka 11 miljarder planeter i vår galax med dessa specifikationer.


TL; DR

Det finns många fler planeter än de vi kan upptäcka med transiteringsmetoden, mellan 10 och 100 gånger mer beroende på storlek och omloppstid på planeten du letar efter.


Ja.

Sannolikheten för att en transitering äger rum är ungefär som $ r / a $, var $ r $ är stjärnradien och $ a $ är radien på planetbanan.

Om du antar att planetbanor slumpmässigt lutar till vår siktlinje, motsvarar varje upptäckt planet $ a / r $ planeter i själva verket.

Observera att denna approximation är ok för cirkulära banor där $ r ll a $ och där planetens radie är mycket mindre än stjärnradien. Mycket mer komplicerade uttryck krävs (och används naturligtvis) i planetpopulationsanalyser.

Enligt Burke et al. (2008) är korrigeringen för excentricitet bara till dela upp sannolikheten av $ (1 - e ^ 2) $ om $ a $ är nu banans halvhuvudaxel.

Korrigeringen för storleken på planeten är helt enkelt att lägga till planetens radie till stjärnradien. Således: $$ p simeq frac {r_p + r} {a (1 - e ^ 2)}, $$ var $ r_p $ är planetens radie.

Den sista detaljbiten som inte kan fångas av en enkel ekvation är chanserna att fånga transitering på grund av begränsad kadens eller arbetscykel för observationerna.

Även för ett uppdrag som Kepler kommer det en gräns när transiteringens längd bara kan täcka en eller två observationspunkter, och det blir svårt att urskilja en transitering. Ditto naturligtvis om uppdragets varaktighet bara täcker en enda transitering så att planetens natur inte kan bekräftas.

Sådana effekter är viktiga vid större $ a $, där planeter har längre omloppsperioder och kortare genomgångar.

Slutligen måste du ta hänsyn till signal / brusförhållandet för observationerna. Mindre planeter runt svagare stjärnor producerar transitsignaler som är svårare att upptäcka.

Dessa problem kan (och hanteras) endast genom att göra simuleringar av observationsdata.


Kepler-1647b: Ny planet är störst upptäckt som kretsar kring två solar

Planeter som kretsar runt två stjärnor kallas cirkumbina planeter, eller ibland & # 8220Tatooine & # 8221 planeter, efter Luke Skywalker & # 8217; s hemland i & # 8220Star Wars. & # 8221 Med hjälp av NASA: s Kepler-teleskop letar astronomer efter små dopp i ljusstyrka som antyder en planet kan passera framför en stjärna och blockera en del av stjärnans ljus.

& # 8220Men att hitta cirkuminära planeter är mycket svårare än att hitta planeter runt enstaka stjärnor, & # 8221 sade SDSU-astronom William Welsh, en av tidningens medförfattare. & # 8220 Transiterna är inte regelbundet fördelade i tid och de kan variera i längd och till och med djup. & # 8221

När en kandidatplanet hittats använder forskare avancerade datorprogram för att avgöra om det verkligen är en planet. Det kan vara en ansträngande process. Laurance Doyle, en medförfattare på tidningen och astronom vid SETI-institutet, märkte en transitering redan 2011. Men mer data och flera års analys behövdes för att bekräfta att transiten verkligen orsakades av en cirkulärplanet. Ett nätverk av amatörastronomer i KELT Follow-Up Network tillhandahöll ytterligare observationer som hjälpte forskarna att uppskatta planetens massa. Forskningen har godkänts för publicering i Astrofysisk tidskrift med Veselin Kostov, en NASA Goddard postdoktor, som huvudförfattare.

MER av berättelsen och 2 bilder till / klicka på bilden ÖVERST på sidan


Kepler rymdteleskop avslöjar 1 284 nya planeter

Detta konstnärs koncept skildrar utvalda planetfyndigheter som hittills gjorts av NASA: s rymdteleskop Kepler.

NASA: s Kepler Space Telescope har verifierat 1 284 nya planeter och den hittills största hittandet av planeter.

"Detta tillkännagivande mer än fördubblar antalet bekräftade planeter från Kepler", säger Ellen Stofan, chefsforskare vid NASAs huvudkontor i Washington. "Detta ger oss hopp om att vi någonstans där ute, runt en stjärna som vår, så småningom kan upptäcka en annan jord."

Analyser utfördes på rymdteleskopets planetkandidatkatalog från juli 2015, som identifierade 4 302 potentiella planeter. För 1 284 av kandidaterna är sannolikheten för att vara en planet större än 99 procent - det lägsta som krävs för att få status som "planet". Ytterligare 1 327 kandidater är mer sannolikt än inte faktiska planeter, men de uppfyller inte tröskeln på 99 procent och kommer att kräva ytterligare studier. De återstående 707 är mer benägna att vara några andra astrofysiska fenomen. Denna analys validerade också 984 kandidater som tidigare verifierats med andra tekniker.

& # 8220Innan rymdteleskopet Kepler lanserades visste vi inte om exoplaneter var sällsynta eller vanliga i galaxen. Tack vare Kepler och forskarsamhället vet vi nu att det kan finnas fler planeter än stjärnor, säger Paul Hertz, avdelningschef för astrofysik vid NASAs huvudkontor. & # 8220Denna kunskap informerar om framtida uppdrag som behövs för att ta oss allt närmare att ta reda på om vi är ensamma i universum. & # 8221

Kepler fångar de diskreta signalerna från avlägsna planeter - minskar ljusstyrkan som uppstår när planeter passerar framför eller passerar sina stjärnor - ungefär som vår majs kvicksilvertransit. Sedan upptäckten av de första planeterna utanför vårt solsystem för mer än två decennier sedan har forskare använt sig av en mödosam, en-för-en-process för att verifiera misstänkta planeter.

Detta senaste tillkännagivande är dock baserat på en statistisk analysmetod som kan tillämpas på många planetkandidater samtidigt. Timothy Morton, biträdande forskare vid Princeton University i New Jersey och huvudförfattare till den vetenskapliga uppsatsen som publicerades i The Astrophysical Journal, använde en teknik för att tilldela varje Kepler-kandidat en sannolikhetsprocent för planet-hood - den första sådana automatiserade beräkningen i denna skala, som tidigare statistiska tekniker fokuserade endast på undergrupper inom den större listan över planetkandidater som identifierats av Kepler.

& # 8220Planetkandidater kan betraktas som brödsmulor, säger Morton. ”Om du släpper några stora smulor på golvet kan du plocka upp dem en efter en. Men om du spiller en hel påse små smulor, behöver du en kvast. Den här statistiska analysen är vår kvast. & # 8221

I det nyligen validerade partiet av planeter kan nästan 550 vara steniga planeter som jorden, baserat på deras storlek. Nio av dessa kretsar i deras sola och bebodda zon, vilket är avståndet från en stjärna där banor kring planeter kan ha yttemperaturer som gör att flytande vatten kan samlas. Med tillägget av dessa nio är nu 21 exoplaneter kända för att vara medlemmar i denna exklusiva grupp.

& # 8220De säger att vi inte ska räkna våra kycklingar innan de kläcks, men det är exakt vad dessa resultat gör att vi kan göra baserat på sannolikheten att varje ägg (kandidat) kläcker in i en kyckling (bona fide planet), & # 8221 sa Natalie Batalha, medförfattare till tidningen och Kepler-uppdragsforskaren vid NASA: s Ames Research Center i Moffett Field, Kalifornien. "Detta arbete kommer att hjälpa Kepler att nå sin fulla potential genom att ge en djupare förståelse för antalet stjärnor som rymmer potentiellt beboeliga planeter på jorden & # 8212 ett nummer som behövs för att utforma framtida uppdrag för att söka efter beboeliga miljöer och levande världar . ”

Av de nästan 5000 totala planetkandidater som hittills hittats har mer än 3200 nu verifierats och 2325 av dessa upptäcktes av Kepler. Kepler lanserades i mars 2009 och är det första NASA-uppdraget att hitta potentiellt beboeliga planeter på jorden. Under fyra år övervakade Kepler 150 000 stjärnor i ett enda stycke himmel och mätte det lilla, lysande doppet i ljusstyrkan hos en stjärna som kan produceras av en transiterande planet. Under 2018 kommer NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite att använda samma metod för att övervaka 200 000 ljusa närliggande stjärnor och söka efter planeter med fokus på jorden och Super-Earth-storlek.


Innehåll

Mass, radie och temperatur Redigera

Kepler-442b är en superjord, en exoplanet med en massa och radie större än jordens, men mindre än isjättarna Uranus och Neptuns. Den har en jämviktstemperatur på 233 K (-40 ° C -40 ° F). [3] Den har en radie på 1,34 R . På grund av sin radie är det troligtvis en stenig planet med en solid yta. Massan av exoplaneten uppskattas till 2,36 M. . [8] Ytgravitationen på Kepler-442b skulle vara 30% starkare än jordens, förutsatt att en stenig sammansättning liknar den på jorden. [9]

Värdstjärna Redigera

Planeten kretsar kring en (K-typ) stjärna som heter Kepler-442. Stjärnan har en massa på 0,61 M och en radie på 0,60 R . Den har en temperatur på 4402 K och är cirka 2,9 miljarder år gammal, med viss osäkerhet. Som jämförelse är solen 4,6 miljarder år gammal [10] och har en temperatur på 5778 K. [11] Stjärnan är något metallfattig, med en metallicitet (Fe / H) på -0,37, eller 43% av solens belopp. [1] Dess ljusstyrka (L ) är 12% av solens.

Stjärnans skenbara storlek, eller hur ljus den ser ut från jordens perspektiv, är 14,76. Därför är det för svagt att se med blotta ögat.

Orbit Edit

Kepler-442b kretsar kring sin värdstjärna med en omloppsperiod på 112 dagar, 9 timmar, 10 minuter och 24 sekunder och har en omloppsradie på cirka 0,4 gånger den för jorden (lite större än avståndet mellan kvicksilver och solen, vilket är ungefär 0,38 AU). Den tar emot cirka 70% av solljuset som jorden tar emot från solen.

Planeten tillkännagavs vara belägen inom den beboeliga zonen för sin stjärna, en region där flytande vatten kunde finnas på ytan av planeten. Det beskrevs som en av de mest jordliknande planeterna i termer av storlek och temperatur som hittills hittats. [4] [5] Det är strax utanför zonen (cirka 0,362 AU) där tidvattenkrafter från sin värdstjärna skulle vara tillräckligt för att helt tidvattenslåsa den. [8] Från och med juli 2018 ansågs Kepler-442b vara den mest beboeliga icke tidvis låsta exoplaneten som upptäcktes. [12]

Stjärna faktorer Redigera

Huvudsekvensstjärnor av K-typ är mindre än solen och lever längre och kvarstår i huvudsekvensen 18 till 34 miljarder år jämfört med solens beräknade 10 miljarder. [7] Trots dessa egenskaper kan de små stjärnorna av M-typ och K-typ utgöra ett hot mot livet. [13] På grund av sin höga stjärnaktivitet i början av sina liv avger de starka solvindar. Varaktigheten av denna period är omvänt kopplad till stjärnans storlek. [14] På grund av osäkerheten i åldern Kepler-442 är det dock troligt att det kan ha passerat detta stadium, vilket gör Kepler-442b potentiellt mer lämplig för bebobarhet.

Tidvatteneffekter och ytterligare recensioner Redigera

Eftersom den är närmare sin stjärna än jorden är mot solen, kommer planeten förmodligen att rotera mycket långsammare än jorden dess dag kan vara veckor eller månader lång (se Tidvatteneffekter på rotationshastighet, axiell lutning och omlopp). Detta återspeglas i dess omloppsavstånd, precis utanför den punkt där tidvatteninteraktioner från sin stjärna skulle vara tillräckligt starka för att tidvatten låsa den. Kepler-442bs axiella lutning (snedhet) är sannolikt mycket liten, i vilket fall den inte skulle ha lutningsinducerade årstider som jorden och Mars gör. Dess omlopp är förmodligen nära cirkulär (excentricitet 0,04) så det kommer också att sakna excentricitetsinducerade säsongsförändringar som Mars.

En granskningsuppsats 2015 drog slutsatsen att Kepler-442b, tillsammans med exoplaneterna Kepler-186f och Kepler-62f, troligen var de bästa kandidaterna för att vara potentiellt beboeliga planeter. [15] Enligt ett index som utvecklades 2015 är Kepler-442b ännu mer beboelig än jorden. När vi går till detta index har jorden en rating på 0,829, men Kepler-442b har en rating på 0,836. [16] Detta är osäkert eftersom Kepler-442bs atmosfär och yta är okända, men detta skulle vara möjligt.

Under 2009 fullbordade NASA: s rymdskepp Kepler observationsstjärnor på fotometern, det instrument som den använder för att upptäcka transiteringshändelser, där en planet korsar sig och dämpar sin värdstjärna under en kort och ungefärlig period. I det sista testet observerade Kepler 50 000 stjärnor i Kepler Input Catalog, inklusive Kepler-442, de preliminära ljuskurvorna skickades till Keplers vetenskapsteam för analys, som valde uppenbara planetkamrater från gänget för uppföljning vid observatorier. Observationer för de potentiella exoplanetkandidaterna ägde rum mellan den 13 maj 2009 och den 17 mars 2012. Efter att ha observerat respektive genomgångar, som för Kepler-442b inträffade ungefär var 113: e dag (dess omloppstid), drog man slutligen slutsatsen att en planetkropp var ansvarig för de periodiska 113-dagars transiteringarna. Upptäckten, tillsammans med de anmärkningsvärda planetsystemen av stjärnorna Kepler-438 och Kepler-440, tillkännagavs den 6 januari 2015. [1]

Vid nästan 370 parsec (1206 LY) långt bort är Kepler-442b för avlägsen och dess stjärna för långt för nuvarande teleskop eller nästa generation av planerade teleskop för att bestämma dess massa eller om den har en atmosfär. Kepler-rymdfarkosten fokuserade på ett enda litet område av himlen men nästa generations rymdteleskop, som TESS och CHEOPS, kommer att undersöka närliggande stjärnor över hela himlen.

Närliggande stjärnor med planeter kan sedan studeras av det kommande rymdteleskopet James Webb och framtida stora markbaserade teleskop för att analysera atmosfärer, bestämma massor och utleda kompositioner. Dessutom skulle kvadratkilometerarrayen avsevärt förbättra radioobservationer över Arecibo Observatory och Green Bank Telescope. [17]


Kepler rymdteleskop | Exoplanet Hunter

De Kepler rymdteleskop var designad för att undersöka en del av Vintergatan för att söka efter exoplaneter som liknar jorden som kretsar kring andra stjärnor. Keplers primära och K2-uppdrag har upptäckt över 2500 exoplaneter, inklusive steniga jordstorleksplaneter i deras beboeliga zoner. Baserat på Keplers uppskattningar finns det möjligen så många som 40 miljarder jordliknande planeter i Vintergatan.

Kepler Exoplanet Hunter Snabba sammanfattningsfakta!

  • Typ: Rymdobservatoriet
  • Destination: Jordsläpande, heliosentrisk bana
  • Status: Aktiva
  • Startplats: Cape Canaveral, Florida
  • Lanseringsdag: 7 mars 2009
  • Ankomstdatum: 12 maj 2009
  • Uppdragets varaktighet: Planerat 3 ½ år, förlängt till 9+ år

Snabb sammanfattning om Exoplanet Hunter!

De Kepler mission är ett NASA Discovery-klass uppdrag (relativt billigt och mycket fokuserat) utformat för att kartlägga en liten lapp av Vintergatan som innehåller cirka 150 000 stjärnor för att upptäcka strukturen och mångfalden hos exoplanetsystem. Särskilt fokus sattes på upptäcka jordstorlekar och mindre planeter i eller nära den bebodda zonen för att bestämma deras förekomst i galaxen!

Kepler skulle lokalisera exoplaneter av spelar in små periodiska doppar i stjärnans ljusstyrka orsakad av transitering av en planet över den. Utifrån doppets egenskaper och information som är känd om stjärnan kan planeternas bana, storlek och temperatur beräknas.

Synfältet som valts ut för det primära uppdraget (som skulle övervakas ständigt för variationer i stjärnans ljusstyrka), var en liten bit av himlen nära Vintergatan högt över ekliptikplanet i Cygnus och Lyra konstellationer. Men fyra år i sitt uppdrag misslyckades två reaktionshjul, som användes för att hålla rymdfarkosten stabil. Så ett nytt uppdrag som heter K2 började 2014 där flera olika fläckar av himlen skulle observeras under året.

Intressanta fakta om Kepler Uppdrag!

  • Kepler namngavs efter den tyska astronomen från 1600-talet Johannes Kepler som var mest känd för sina lagar om planetarisk rörelse.
  • Rymdfarkosten består av en 140 cm (4,6 fot) primärspegel (en kort tid den största som lanserades i omloppsbana fram till Herschel Space Observatory) och en kamera med en kombinerad upplösning på 94,6 megapixlar!
  • De Kepler rymdteleskop lanserades ombord på en amerikansk Delta II-raket och vägde 1 052 kg (2320 pund) när den lanserades.
  • Rymdfarkosten befinner sig i en jordslingande bana, med Kepler gradvis faller bakom jorden varje år.
  • Kostnaden för Kepler rymdteleskop uppdrag har uppskattats till USD 600 miljoner!
  • Rymdfarkosten har tillräckligt med bränsle för att fortsätta leta efter exoplaneter fram till mitten av 2018.

Stora upptäckter av Kepler Exoplanet Hunter!

En av de viktigaste prestationerna för uppdraget, förutom dess fantastiska fynd, har varit att visa den stora mångfalden av exoplanetsystem i Vintergatan. Som exempel

  • Planeten Kepler-37b tros likna den steniga planeten Merkurius.
  • Kepler upptäckte två "Vattenvärldar" namnges Kepler-62e och Kepler-62f.
  • Exoplanetjägaren har upptäckt gigantiska gasplaneter som kretsar nära sina stjärnor och isjättar som kretsar längre ut
  • Det är upptäckta planeter som Kepler-16b som kretsar kring två stjärnor som Tatooine från Star Wars-filmerna! Hur coolt!
  • Kepler har också observerat konstiga ljusfluktuationer som ännu inte ska förklaras. Till exempel varierar en stjärna, KIC 8462852, i ljusstyrka upp till 22% med vissa som antyder en främmande megastruktur i bana runt det är orsaken!
  • Det har också upptäckt Jordliknande planeter i den beboeliga zonen, som exoplanet Kepler-69c. Dessa små steniga planeter antas vara fler än större exoplaneter i Jupiter-storlek.
  • Under Kepler-lagens resultatmeddelande i början av 2014, på en gång de nästan fördubblat det kända antalet exoplaneter!
  • Baserat på Keplers uppskattningar finns det möjligen så många som 40 miljarder jordliknande planeter i Vintergatan
  • Från och med 1 december 2017 Kepler uppdrag har upptäckt
    • 5011 - Kandidat exoplaneter
    • 2515 - Bekräftade exoplaneter
    • 30 - Bekräftade exoplaneter mindre än två gånger jordstorleken i den beboeliga zonen

    För det mest aktuella antalet Kepler upptäckter kolla in NASAs Kepler-sida!


    Artificiell intelligens validerar 50 exoplaneter i Kepler-data

    Ett team av astronomer i Storbritannien har använt en maskininlärningsalgoritm för att analysera ett urval av kandidatexoplaneter som identifierats av NASA: s Kepler Space Telescope och bestämma vilka som är verkliga och vilka som är falska positiva.

    En konstnärs intryck av ett kompakt treplanetsystem. Bildkredit: Sci-News.com.

    "När det gäller planetvalidering har ingen använt en maskininlärningsteknik tidigare", säger huvudförfattaren Dr. David Armstrong, en astronom vid Institutionen för fysik och Center for Exoplanets and Habitability vid University of Warwick.

    "Maskininlärning har använts för att rangordna planetkandidater men aldrig i en probabilistisk ram, vilket är vad du behöver för att verkligen validera en planet."

    Dr. Armstrong och kollegor byggde en maskininlärningsalgoritm som kan skilja ut riktiga planeter från falska i de stora proverna av tusentals kandidater som hittades genom teleskopuppdrag.

    Det utbildades för att känna igen riktiga planeter med hjälp av två stora prover av bekräftade planeter och falska positiva resultat från Kepler.

    Forskarna använde sedan algoritmen i en uppsättning av fortfarande obekräftade planetkandidater från Kepler, vilket resulterade i 50 nya bekräftade planeter och de första som validerades av maskininlärning.

    Dessa planeter sträcker sig från världar så stora som Neptunus till mindre än jorden, med banor så länge som 200 dagar till så lite som en enda dag.

    Genom att bekräfta att de är riktiga kan forskarna nu prioritera dessa för ytterligare observationer med dedikerade teleskop.

    "Den algoritm som vi har utvecklat låter oss ta 50 kandidater över tröskeln för planetvalidering och uppgradera dem till riktiga planeter", säger Dr. Armstrong.

    "Vi hoppas kunna tillämpa denna teknik på stora urval av kandidater från nuvarande och framtida uppdrag som TESS och PLATO."

    "Probabilistiska tillvägagångssätt för statistisk maskininlärning är särskilt lämpliga för ett spännande problem som detta inom astrofysik som kräver införlivande av förkunskaper och kvantifiering av osäkerhet i förutsägelser", säger medförfattare Dr. Theo Damoulas, forskare vid Institutionen för datavetenskap och avdelningen för statistik vid University of Warwick och Alan Turing Institute.

    "Ett utmärkt exempel när den ytterligare beräkningskomplexiteten hos probabilistiska metoder lönar sig avsevärt."

    Resultaten visas i Månadsvisa meddelanden från Royal Astronomical Society.

    David J. Armstrong et al. Exoplanet Validation with Machine Learning: 50 nya validerade Kepler-planeter. MNRAS, publicerad online 20 augusti 2020 doi: 10.1093 / mnras / staa2498


    Kepler rymdteleskop, återfödd, överraskande kritiker och upptäcka nya planeter

    Lanserades 2009, det berömda rymdteleskopet som har till uppgift att hitta jordliknande planeter har identifierat mer än 1000 exoplaneter bland 4 175 kandidater som det upptäcktes. Efter att ha slutfört sitt primära uppdrag 2012 förlängde NASA sitt liv med fyra år i hopp om att bygga på sin tidiga framgång.

    Men saker började gå fel nästan omedelbart. En hårdvarufel 2012 och en andra ett år senare lämnade två av sina fyra snurrande reaktionshjul obrukbara. Hjulen, som fungerar som gyroskop, gjorde det möjligt för teleskopet att sikta och låsa på ett mål. Utan något sätt att fixa hjulen verkade uppdraget vara över.

    "Vi hade mycket framstående medlemmar i vårt eget vetenskapsteam som sa att det är dött, synd," sa Steve Howell, projektforskare, NASA K2 Mission, till CBS News. "De gav det sista ritualer och alla sånt sådant."

    Men Howell och andra var inte redo att överge teleskopet.

    NASA-forskare samarbetade med kollegor på Ball Aerospace, som byggde rymdfarkosten, för att använda de två reaktionshjulen som fortfarande fungerade och leta efter en "tredje kraft för att balansera de två."

    "Det visar sig att vi använde ljuset från solen som pressade mot solpanelerna," sade Howell. "Det gav tillräckligt med kraft och sedan tar vi de andra två reaktionshjulen och trycker mot den kraften. Vi kan nu balansera teleskopet igen och peka det ganska specifikt i en riktning."

    Således startades om, Keplers andra akt föddes. Uppdraget startades om i maj 2014 under namnet K2 och kommer att fortsätta där omfattningen slutade.

    Men K2 kommer inte att ha samma räckvidd som den ursprungliga Kepler. Eftersom dess solpaneler måste riktas mot solen på ett symmetriskt sätt för att uppnå balans söker teleskopet ett mycket mer begränsat område. Den skannar så kallad ekliptik, vilket är den väg solen verkar gå genom himlen som ett resultat av jordens revolution. Stjärnskådare är bekanta med banan, som passerar genom zodiakens 12 konstellationer.

    "Istället för att kunna peka på ett fält i fyra år kan vi bara titta på ett visst fält i 85 dagar", säger Howell. "Alla fält längs detta band på himlen. Vi marscherar bara längs bandet på himlen och tittar på ett fält i tre månader och sedan ett annat fält i ungefär tre månader."

    K2 "kommer aldrig att vara densamma", tillade han och hittar aldrig så många planeter eftersom det inte kan matcha bredden på Kepler som övervakade 150 000 stjärnor var 30: e minut under fyra år. Istället tittar K2 bara på "ljusare och närmare stjärnor, saker där vi kan göra en hel del uppföljningsstudier och faktiskt börjar karakterisera planeterna vi hittar."

    K2 står också inför andra begränsningar, nämligen att det så småningom kommer att ta slut på bränsle. Till skillnad från det första uppdraget måste K2 använda bränsle för att omorientera teleskopet så att det pekar mot jorden och låter forskare ladda ner data och ladda upp kommandon så att det kan gå och titta på nästa fält.

    "När bränslet tar slut även om all hårdvara fortfarande fungerar bra, kommer vi att vara klara. Vi kommer inte att kunna göra dessa manövrar längre", säger Howell. "K2 från idag kan fungera i ytterligare tre eller fyra år."

    Sedan K2 började förra året har det redan visat sig vara värd med två viktiga upptäckter.

    Den första upptäckten som meddelades i december var en enda planet i en nio dagars bana runt en K-stjärna - en stjärna som är ungefär två tredjedelar av solens storlek men ungefär samma ålder och sammansättning.

    Den här månaden rapporterade forskare att K2 hade identifierat sitt första flerplanetsystem, tre planeter som kretsar kring en stjärna cirka 150 ljusår bort i konstellationen Leo. Because the system is relatively close, Howell said scientists will be able to study it in detail to better understand whether these planets have an atmosphere and what that atmosphere contains.

    The planets are two-and-half times the size of earth and orbit a star about half the size and mass of our sun. The outermost planet orbits on the warm edge of the habitable zone, the distance from a star where liquid water might exist on the surface of an orbiting planet, thus providing the right conditions for life.

    "The mission has extended the telescope's search capability to a new part of the sky, marking the first K2 exoplanet discovery less than a month ago, and now the possible discovery of the first K2 multiple-planet system," said Charles Sobeck, Kepler project manager at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif.

    Steve Kawaler, an Iowa State University professor of physics and astronomy who was part of the team that this month discovered an 11.2-billion-year-old star with at least five Earth-size planets by using the original Kepler data, said he was impressed with how NASA worked with the scientific community to determine what the future held for K2 as they were coming up with a fix.

    "The way they figured out how to use it, in its somewhat impaired state, is impressive," he said. "They asked all astronomers what would you do if you could this, do that or the other thing. The community as a whole responded with some brilliant ideas for the kind of science that you could do. It wasn't necessarily finding new planets but it was a way of doing science which you couldn't do with a telescope on the ground."

    Many astronomers admit they are surprised that Kepler had a second act but are excited about its potential given how many planets Kepler found the first time around.

    Lynn Hillenbrand, an astronomy professor at the California Institute of Technology who has specialized the past 20 years in star and planet formation and stellar astrophysics, called the Kepler breakdown a "blessing in disguise" which is allowing for "new kinds of planet searches to be done."

    "There was a brilliant engineering innovation by the Kepler engineers to use sunlight pressure on the spacecraft to stabilize it," Geoff Marcy, the Alberts Chair in the Department of Astronomy at U.C. Berkeley, told CBS News.

    "This breakthrough saved Kepler from the grave," he said. "I'm blown away that Kepler lives on. Its resurrection is a tribute to the creativity of the NASA engineers and to the brilliance of the young bucks who are writing data analysis code to make up for the jiggling of the Kepler spacecraft."


    NASA Retires Kepler Space Telescope, Passes Planet-Hunting Torch

    After nine years in deep space collecting data that indicate our sky to be filled with billions of hidden planets – more planets even than stars – NASA’s Kepler space telescope has run out of fuel needed for further science operations. NASA has decided to retire the spacecraft within its current, safe orbit, away from Earth. Kepler leaves a legacy of more than 2,600 planet discoveries from outside our solar system, many of which could be promising places for life.

    “As NASA ’s first planet-hunting mission, Kepler has wildly exceeded all our expectations and paved the way for our exploration and search for life in the solar system and beyond,” said Thomas Zurbuchen, associate administrator of NASA ’s Science Mission Directorate in Washington. “Not only did it show us how many planets could be out there, it sparked an entirely new and robust field of research that has taken the science community by storm. Its discoveries have shed a new light on our place in the universe, and illuminated the tantalizing mysteries and possibilities among the stars.”

    Kepler has opened our eyes to the diversity of planets that exist in our galaxy. The most recent analysis of Kepler’s discoveries concludes that 20 to 50 percent of the stars visible in the night sky are likely to have small, possibly rocky, planets similar in size to Earth, and located within the habitable zone of their parent stars. That means they’re located at distances from their parent stars where liquid water – a vital ingredient to life as we know it – might pool on the planet surface.

    The most common size of planet Kepler found doesn’t exist in our solar system – a world between the size of Earth and Neptune – and we have much to learn about these planets. Kepler also found nature often produces jam-packed planetary systems, in some cases with so many planets orbiting close to their parent stars that our own inner solar system looks sparse by comparison.

    “When we started conceiving this mission 35 years ago we didn’t know of a single planet outside our solar system,” said the Kepler mission’s founding principal investigator, William Borucki, now retired from NASA’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley. “Now that we know planets are everywhere, Kepler has set us on a new course that’s full of promise for future generations to explore our galaxy.”

    Launched on March 6, 2009, the Kepler space telescope combined cutting-edge techniques in measuring stellar brightness with the largest digital camera outfitted for outer space observations at that time. Originally positioned to stare continuously at 150,000 stars in one star-studded patch of the sky in the constellation Cygnus, Kepler took the first survey of planets in our galaxy and became the agency’s first mission to detect Earth-size planets in the habitable zones of their stars.

    “The Kepler mission was based on a very innovative design. It was an extremely clever approach to doing this kind of science,” said Leslie Livesay, director for astronomy and physics at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, who served as Kepler project manager during mission development. “There were definitely challenges, but Kepler had an extremely talented team of scientists and engineers who overcame them.”

    Four years into the mission, after the primary mission objectives had been met, mechanical failures temporarily halted observations. The mission team was able to devise a fix, switching the spacecraft’s field of view roughly every three months. This enabled an extended mission for the spacecraft, dubbed K2, which lasted as long as the first mission and bumped Kepler’s count of surveyed stars up to more than 500,000.

    The observation of so many stars has allowed scientists to better understand stellar behaviors and properties, which is critical information in studying the planets that orbit them. New research into stars with Kepler data also is furthering other areas of astronomy, such as the history of our Milky Way galaxy and the beginning stages of exploding stars called supernovae that are used to study how fast the universe is expanding. The data from the extended mission were also made available to the public and science community immediately, allowing discoveries to be made at an incredible pace and setting a high bar for other missions. Scientists are expected to spend a decade or more in search of new discoveries in the treasure trove of data Kepler provided.

    “We know the spacecraft’s retirement isn’t the end of Kepler’s discoveries,” said Jessie Dotson, Kepler’s project scientist at NASA’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley. “I’m excited about the diverse discoveries that are yet to come from our data and how future missions will build upon Kepler’s results.”

    Before retiring the spacecraft, scientists pushed Kepler to its full potential, successfully completing multiple observation campaigns and downloading valuable science data even after initial warnings of low fuel. The latest data, from Campaign 19, will complement the data from NASA’s newest planet hunter, the Transiting Exoplanet Survey Satellite, launched in April. TESS builds on Kepler’s foundation with fresh batches of data in its search of planets orbiting some 200,000 of the brightest and nearest stars to the Earth, worlds that can later be explored for signs of life by missions, such as NASA’s James Webb Space Telescope.

    NASA ’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley manages the Kepler and K2 missions for NASA ’s Science Mission Directorate. NASA ’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, managed Kepler mission development. Ball Aerospace & Technologies Corporation in Boulder, Colorado, operates the flight system with support from the Laboratory for Atmospheric and Space Physics at the University of Colorado in Boulder.

    For the Kepler press kit, which includes multimedia, timelines and top science results, visit:
    https://www.nasa.gov/kepler/presskit

    For more information about the Kepler mission, visit:
    https://www.nasa.gov/kepler

    Sign-up to get the latest in news, events, and opportunities from the NASA Astrobiology Program.


    Planet Hunting with the Kepler Space Telescope

    Thanks to the Kepler Space Telescope, we now know the answer to a longstanding question in astronomy: how common are planetary systems around stars? Quite common, it turns out. In the relatively small patch of sky that Kepler studied, most of the stars had planets orbiting them. Scientists now believe that there are more planets than stars in our Milky Way galaxy.

    But before the Kepler Space Telescope could reveal the great abundance of planets around other stars, scientists had to design a detection system that could do the job. This was no easy task.

    I recently visited the NASA Ames Research Center in California, where I got the opportunity to talk to the two scientists who designed Kepler and proved that it would work. They filled me in on just how difficult it was to take this spacecraft from the drawing board to the launch pad.

    The idea behind the Kepler Space Telescope is relatively simple. When a planet passes in between a distant star and the Earth (an occurrence called a “transit”), the amount of light that reaches us is less than when the light is unobstructed. If you can detect that change in light, then you can “hunt” planets – you can even use the difference in light to calculate the size of the planet and its distance from its star. This is what astronomers call the transit method of planetary detection.

    What makes this simple idea not so simple is that the change in light the planet produces is incredibly small. This means that detecting a transit requires very precise instrumentation capable of very accurate measurements.

    When astronomer Bill Borucki first dreamed up the Kepler Space Telescope in the early 1980s, he imagined that if you used the transit method to observe several thousand stars at once from ground-based telescopes, you could begin to detect large, Jupiter-sized planets in large slow orbits. Earth-size planets – especially those in “habitable zones” where liquid water might exist to support life – would be much more difficult to detect. To find an Earth-size planet, Borucki argued, you have to put a telescope in space.

    Building, launching, and operating a space mission is not cheap. Before NASA was willing to fund the Kepler Space Telescope, the agency wanted proof that the instrument Borucki had in mind could make the sensitive measurements required to detect planets in the space environment. Borucki’s light detection system would have to work even when the telescope wobbled as it encountered radiation or electromagnetic disturbances.

    How do you prove a space mission will work without actually sending your equipment into space? Borucki and his collaborator, Fred Witteborn, built a test demonstration in their lab at NASA Ames. The test bed they built had thick walls of insulation to keep the equipment inside the demonstration independent from the outside environment. Even the fans placed on the outside of the test bed for cooling (keeping the test at a constant temperature) had to be mounted on a frame that didn’t touch the insulated walls so no vibrations would be introduced.

    Inside the test bed, the demonstration equipment included a light source, diffused evenly, which backlit a plate filled with small holes that simulated stars. Across some of the holes the two scientists placed small wires. These would provide the simulated transits. When electricity was run through these wires they heated up and expanded, blocking out some of the light coming through the hole.

    Above the simulated stars were optics similar to what would be inside the finished telescope and a CCD (a charge coupled device, like in a digital camera) that would be the light detector. The CCD was attached to a computer that allowed them to collect their simulated data.

    Borucki and Witteborn spent countless hours in their laboratory, testing the equipment and proving that even when the telescope wobbled, even when the computer simulated a gamma ray burst, they could detect the small changes in light that indicated a transit.

    Scientists Bill Borucki and Fred Witteborn at the NASA Ames Research Center in California, 2017. Credit: Matt Shindell

    NASA was happy with the results of the Kepler Technology Demonstration. In 2009, Borucki finally got to see his telescope launched into space – more than 20 years after he first proposed putting a transit-detecting telescope in space. Thanks to his determination our view of the galaxy has been forever altered.

    Learn more about how NASA scientists are hunting down exoplanets with the Kepler telescope at the 2017 Smithsonian Ingenuity Festival. On Thursday, November 30, Natalie Batalha, the lead scientist on the Kepler mission, will join the Museum for a day of space exploration. Follow the conversation online with #SmithsonianIngenuity.


    Kepler Space Telescope Reveals as Many as Six Billion Earth-Like Planets in Our Galaxy

    There may be as many as one Earth-like planet for every five Sun-like stars in the Milky Way Galaxy, according to new estimates by University of British Columbia astronomers using data from NASA’s Kepler mission.

    To be considered Earth-like, a planet must be rocky, roughly Earth-sized and orbiting Sun-like (G-type) stars. It also has to orbit in the habitable zones of its star—the range of distances from a star in which a rocky planet could host liquid water, and potentially life, on its surface.

    Estimating how common different kinds of planets are around different stars can provide important constraints on planet formation and evolution theories.

    “My calculations place an upper limit of 0.18 Earth-like planets per G-type star,” says UBC researcher Michelle Kunimoto, co-author of the new study in Astronomiska tidskriften. “Estimating how common different kinds of planets are around different stars can provide important constraints on planet formation and evolution theories, and help optimize future missions dedicated to finding exoplanets.”

    According to UBC astronomer Jaymie Matthews: “Our Milky Way has as many as 400 billion stars, with seven percent of them being G-type. That means less than six billion stars may have Earth-like planets in our Galaxy.”

    Previous estimates of the frequency of Earth-like planets range from roughly 0.02 potentially habitable planets per Sun-like star, to more than one per Sun-like star.

    Typically, planets like Earth are more likely to be missed by a planet search than other types, as they are so small and orbit so far from their stars. That means that a planet catalog represents only a small subset of the planets that are actually in orbit around the stars searched. Kunimoto used a technique known as ‘forward modeling’ to overcome these challenges.

    “I started by simulating the full population of exoplanets around the stars Kepler searched,” she explained. “I marked each planet as ‘detected’ or ‘missed’ depending on how likely it was my planet search algorithm would have found them. Then, I compared the detected planets to my actual catalog of planets. If the simulation produced a close match, then the initial population was likely a good representation of the actual population of planets orbiting those stars.”

    Kunimoto’s research also shed more light on one of the most outstanding questions in exoplanet science today: the ‘radius gap’ of planets. The radius gap demonstrates that it is uncommon for planets with orbital periods less than 100 days to have a size between 1.5 and two times that of Earth. She found that the radius gap exists over a much narrower range of orbital periods than previously thought. Her observational results can provide constraints on planet evolution models that explain the radius gap’s characteristics.

    Previously, Kunimoto searched archival data from 200,000 stars of NASA’s Kepler mission. She discovered 17 new planets outside of the Solar System, or exoplanets, in addition to recovering thousands of already known planets.

    Reference: “Searching the Entirety of Kepler Data. II. Occurrence Rate Estimates for FGK Stars” by Michelle Kunimoto and Jaymie M. Matthews, 4 May 2020, Astronomiska tidskriften.
    DOI: 10.3847 / 1538-3881 / ab88b0