Der erste "Exomoon" -Beweis wurde in der Nähe von Exoplaneten in 4.000 Lichtjahren Entfernung entdeckt

In einer möglichen Premiere für die Astronomie vermuten Forscher, dass sie einen großen Mond gefunden haben, der einen Planeten in der Nähe eines entfernten Sterns umkreist. In den letzten Jahren haben Astronomen, die sich über die Weiten des Weltraums erkundeten, Dutzende von Kandidaten für Exoplaneten gefunden, aber seltsamerweise hat niemand starke Beweise für Monde um diese Planeten gefunden. Bisher existieren die einzigen Monde, die wir kennen, in unserem Sonnensystem. Aber eine neue Wissenschaftliche Fortschritte Das am Mittwoch veröffentlichte Papier könnte dies jedoch völlig ändern.

In der Zeitung skizziert ein Astronomenpaar der Columbia University Beweise für die Existenz eines Mondes, der den Exoplaneten Kepler-1625b umkreist, der etwa 4.000 Lichtjahre entfernt ist, und zwar unter Verwendung von Daten des Hubble-Weltraumteleskops.

"Wenn dies bestätigt wird, ist dies die erste echte Exomoon-Entdeckung, die mit wiederholten Beobachtungen des Systems verfolgt werden kann", erklärte der Absolvent der Columbia University, Alex Teachey, der zusammen mit dem Assistenten-Professor für Astronomie, David Kipping, Ph.D. erzählt Inverse. "Moons können uns viel über die dynamische Geschichte dieser exoplanetarischen Systeme erzählen, und es gibt immer noch viele Fragen darüber, wie sich Planetensysteme im Laufe ihrer Milliarden Jahre entwickeln werden."

Warum sind Exomoons so selten?

Angesichts der Tatsache, dass unser Sonnensystem so viele Monde hat, klingt es vielleicht seltsam, dass Exomoons anderswo nicht reichlich vorhanden sind. Tatsache ist, dass es ziemlich seltsam ist, weshalb Teachey und seine Kollegen nach ihnen gesucht haben. In einem Interview mit 2017 Universum heute, er sagte:

Wir sehen Monde in unserem Sonnensystem, aber sind sie anderswo üblich? Wir neigen dazu, so zu denken, aber wir können es nicht genau wissen, bis wir sie tatsächlich sehen. Aber es ist eine wichtige Frage, denn wenn wir herausfinden, dass es nicht sehr viele Monde gibt, deutet dies darauf hin, dass in unserem Sonnensystem in den ersten Tagen etwas Ungewöhnliches vor sich ging, und dies könnte große Auswirkungen darauf haben, wie das Leben auf dem Planeten entstanden ist Erde. Mit anderen Worten: Ist die Geschichte unseres Sonnensystems in der gesamten Galaxie gleich oder haben wir eine sehr ungewöhnliche Herkunftsgeschichte? Und was sagt das über die sich hier ergebenden Lebenschancen? Exomoons gibt uns Hinweise auf die Beantwortung dieser Fragen.

Wie finde ich einen Exomoon?

In der neuen Studie verfolgten Kipping und Teachey die Lichtsignaturen von Objekten um den Stern Kepler-1625. Nach einer Ahnung, basierend auf vielversprechenden Daten des Kepler-Weltraumteleskops, nutzten sie das Hubble-Weltraumteleskop, um weitere Daten über den Stern Kepler-1625 zu sammeln. So haben sie herausgefunden, dass Kepler-1625b, der etwa so groß wie Jupiter ist und seinen Stern in etwa der gleichen Entfernung wie die Erde um die Sonne umkreist, möglicherweise einen Mond beherbergt.

Bei der Suche nach Exoplaneten suchen Astronomen nach Einbrüchen in der von einem Stern ausgehenden Lichtmenge. Durch die Messung, wie ein Planet das Licht seines Heimatsterns blockiert, während er vor ihm vorbeizieht, können Astronomen viel über die Größe, die Umlaufbahn und sogar die Zusammensetzung des Planeten erfahren. Während ein Planet immer wieder am Stern vorbeizieht, können Astronomen die Umlaufzeit des Planeten genau bestimmen.

Bei einer solchen Beobachtung des Lichts von Kepler-1625 bemerkten Teachey und Kipping eine leichte Anomalie in den Transitdaten des Planeten Kepler-1625b: Jeder Lichteinfall wurde von begleitet ein weiteres kleines Bad - eine, die sich nicht allein durch die Anwesenheit eines Planeten erklären lässt. Mit Daten zu nur drei Durchgängen wussten sie jedoch, dass sie mehr benötigten. Mit dem Hubble-Weltraumteleskop waren sie 40 Stunden unterwegs und bauten ihren Verdacht auf ein viel stärkeres Argument: Der Blip in Kepler-1625bs Transitdaten schien ein Mond zu sein, manchmal hinter dem Planeten, manchmal an der Spitze.

Aufgrund der einzigartigen Natur der Monde war für ihre Forschung ein etwas anderer Ansatz erforderlich als für die meisten Exoplanetenjagden. Transitdaten sind eine großartige Möglichkeit, etwas über Exoplaneten zu lernen. Da Monde jedoch leicht unregelmäßige Umlaufmuster haben, ist es schwieriger, sie auf diese Weise zu identifizieren.

"Monde umkreisen die Planeten, daher tauchen sie jedes Mal an einem anderen Ort auf, wenn der Planet durchgeht, manchmal vor dem Planetentransit, manchmal danach", sagt Teachey. "Sie sehen also nicht die gleiche Art von Periodizität und Sie können die Monddurchgänge nicht wirklich auf dieselbe Weise stapeln, um das Signal zu bereinigen."

Glücklicherweise ermöglichte die zusätzliche Zeit am HST, dass Teachey und Kipping sich auf Kepler-1625b einarbeiteten und schätzten, dass der Planet und sein Mond ungefähr die gleiche relative Größe wie Erde und Mond haben - es sei denn, sie sind ungefähr dabei 11 mal größer als unsere Heimatwelt und ihren Mond.

Riesig, wenn es stimmt

Ihre Erkenntnisse fallen, obwohl sie aufregend sind, in die Kategorie „Huge… if true“. Kurz gesagt, sie müssen durch weitere Beobachtungen bestätigt werden. Teachey und Kipping sind sehr darauf bedacht, diesen Punkt zu vermitteln.

"Bei jedem Schritt dieses Prozesses waren mein Koautor David Kipping und ich bestrebt, die Daten und die Analyse für sich selbst sprechen zu lassen und keine Behauptungen aufzustellen, die diese Daten nicht unterstützen können", sagt Teachey. „Wir würden natürlich gerne sagen können:„ Das ist es, wir haben es gefunden, der Fall ist geschlossen “, aber wir halten ein wenig davon ab, weil wir die Unsicherheiten erkennen, die hier (noch) nicht beseitigt werden können. ”

Er ist sicher, dass einige dieses Papier eine "Entdeckung" nennen werden, und warnt davor, diese Sprache zu verwenden. Bis es bestätigt ist, bleiben die Monde unseres Sonnensystems im nahen Universum einzigartig, zumindest soweit wir das beurteilen können.

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