O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), o mais recente telescópio espacial de caça a exoplanetas da NASA, foi lançado no espaço na quarta-feira, 18 de abril de 2018. Como o nome sugere, este telescópio usará o Método de Trânsito para detectar planetas de massa terrestre (rochas rochosas) ) orbitando estrelas distantes. Juntamente com outros telescópios da próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST), o TESS captará efetivamente onde telescópios como Hubble e Kepler deixado de fora.
Mas quantos planetas se espera que o TESS encontre? Esse foi o assunto de um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores que tentou estimar quantos planetas o TESS provavelmente descobrirá, bem como as propriedades físicas desses planetas e as estrelas que eles orbitam. No total, eles estimam que o TESS encontrará milhares de planetas orbitando uma variedade de estrelas durante sua missão primária de dois anos.
O estudo, intitulado "Um rendimento revisado de exoplanetas do satélite de pesquisa em trânsito de exoplanetas (TESS)", apareceu recentemente online. O estudo foi liderado por Thomas Barclay, cientista associado do NASA Goddard Space Flight Center e da Universidade de Maryland, e incluiu Joshua Pepper (astrofísico da Universidade de Lehigh) e Elisa Quintana (cientista do SETI Institute e NASA Ames). Centro de Pesquisa).
Como Thomas Barclay disse à Space Magazine por e-mail:
“O TESS constrói o legado de Kepler. Kepler era principalmente uma missão estatística e nos ensinou que os planetas estão por toda parte. No entanto, não foi otimizado para encontrar excelentes planetas individuais para estudos adicionais. Agora que sabemos que os planetas são comuns, podemos lançar algo como o TESS para procurar os planetas que realizaremos estudos intensivos sobre o uso de telescópios terrestres e espaciais. Os planetas que a TESS encontrará em média ficarão 10 vezes mais próximos e 100x mais brilhantes. ”
Para o estudo, a equipe criou um modelo de três etapas que levou em consideração as estrelas que o TESS observará, o número de planetas que cada um provavelmente terá e a probabilidade de o TESS detectá-los. Isso incluía os tipos de planetas que orbitam em torno de estrelas anãs que variam do tipo A ao tipo K (como o nosso Sol) e estrelas do tipo M de massa mais baixa (anã vermelha).
"Para estimar quantos planetas o TESS encontrará, pegamos estrelas que serão observadas pelo TESS e simulamos uma população de planetas que os orbitam", disse Barclay. “As estatísticas de população de exoplanetas são provenientes de estudos que usaram dados do Kepler. Então, usando modelos de desempenho do TESS, estimamos quantos desses planetas seriam detectados pelo TESS. É aqui que obtemos nossos números de produtividade. ”
O primeiro passo foi direto, graças à disponibilidade da Lista de Alvos Candidatos (CTL) - uma lista priorizada de estrelas-alvo que o Grupo de Trabalho para Seleção de Alvos TESS determinou que eram as estrelas mais adequadas para a detecção de pequenos planetas. Eles então classificaram as 3,8 milhões de estrelas incluídas na versão mais recente com base em seu brilho e raio e determinaram qual desses TESS provavelmente observará.
O segundo passo consistiu em atribuir planetas a cada estrela com base em uma distribuição de Poisson, uma técnica estatística em que um número determinado é atribuído a cada estrela (neste caso, 0 ou mais). Cada planeta recebeu então seis propriedades físicas desenhadas aleatoriamente, incluindo um período orbital, um raio, uma excentricidade, um ângulo periastrônico, uma inclinação para a nossa linha de visão e um tempo intermediário do primeiro trânsito.
Por fim, eles tentaram estimar quantos desses planetas gerariam um sinal de trânsito detectável. Como observado, o TESS se baseará no Método de Trânsito, onde mergulhos periódicos no brilho de uma estrela são usados para determinar a presença de um ou mais planetas em órbita, além de restringir seus tamanhos e períodos orbitais. Para isso, consideraram a contaminação do fluxo de estrelas próximas, o número de trânsitos e a duração do trânsito.
Por fim, eles determinaram com 90% de confiança que é provável que o TESS detecte 4430–4660 novos exoplanetas durante sua missão de dois anos:
“Os resultados são que prevemos que o TESS encontrará mais de 4000 planetas, com centenas menores que o dobro do tamanho da Terra. O objetivo principal do TESS é encontrar planetas que sejam brilhantes o suficiente para o telescópio terrestre medir sua massa. Estimamos que o TESS possa levar a triplicar o número de planetas menores que 4 raios da Terra com medições de massa. ”
Em 1º de abril de 2018, um total de 3.758 exoplanetas foram confirmados em 2.808 sistemas, com 627 sistemas com mais de um planeta. Em outras palavras, Barclay e sua equipe estimam que a missão do TESS dobrará efetivamente o número de exoplanetas confirmados e triplicará o número de do tamanho da Terra e da Super-Terra durante sua missão principal.
Isso começará após uma série de manobras orbitais e testes de engenharia, que devem durar cerca de dois meses. Com o catálogo de exoplanetas assim expandido, podemos esperar que haja muito mais candidatos "parecidos com a Terra" disponíveis para estudo. E, embora ainda não possamos determinar se algum deles tem vida, talvez possamos encontrar alguns que mostrem sinais de atmosfera viável e água nas superfícies.
A busca pela vida além da Terra continuará por muitos anos! Enquanto isso, aproveite este vídeo sobre a missão TESS, cortesia da NASA:
