Sind Astronomen kurz davor, ein Exomoon zu finden? - Die Wissenschaften - 2020

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Anonim

Es wäre eine riesige Entdeckung, aber bis sie den Hubble an einem möglichen Kandidaten trainieren, werden sie es nicht sicher wissen - bleiben Sie also dran

Ich bin seit Jahren fasziniert von der Suche nach Exomoons, dh Monden, die Planeten in anderen Sternensystemen umkreisen. Diese Welten sind aus einer Reihe von Gründen aufregend: Sie könnten uns sehr viel über die Prozesse unseres Sonnensystems und anderer erzählen und darüber, ob wir mit den geschätzten Hunderten Milliarden Planeten in der Milchstraße eine gemeinsame Bildungsgeschichte teilen. Es gibt Grund zu der Annahme, dass Monde eine wichtige Rolle bei der Bewohnbarkeit ihrer Hostplaneten spielen können, da einige Wissenschaftler der Meinung sind, dass unser Mond die Entwicklung des Lebens auf der Erde beeinflusst hat. Und wenn Monde eigenständig bewohnbar sind, können sie natürlich die Anzahl der Immobilien im Universum dramatisch ausweiten, an denen Leben entstehen und gedeihen könnte. Die Monde in unserem Sonnensystem sind wahrlich bemerkenswerte Welten, die sich erstaunlich voneinander unterscheiden, und es gibt jeden Grund zu der Ansicht, dass Exomoons ebenso vielfältig und exotisch sein könnten.

Bislang konnte jedoch niemand in der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine eindeutige Erkennung eines Exomoons erreichen. Es ist nicht aus Mangel an Versuchen; Es gibt eine Handvoll von uns auf der ganzen Welt, die aktiv nach diesen Objekten sucht, und einige haben dem Problem viele Jahre Arbeit gewidmet. Aber Exomunen sind spektakulär schwierig zu finden. Sie neigen dazu, viel kleiner als Planeten zu sein, wodurch ihre Durchgänge - kleine Einbrüche in der Intensität des Sternenlichts, wenn sie aus unserer Sicht vor dem Stern durchgehen - ziemlich flach sind und "im Lärm verloren gehen". Und jedes Mal, wenn der Host-Planet durchquert wird, erscheinen die Monde an einem anderen Ort, wodurch sie besonders schwer zu erkennen sind. Geniale indirekte Methoden, wie die Suche nach dem Einfluss der Monde auf ihren Hostplaneten, werden nun routinemäßig im Rahmen der Suche eingesetzt. Diese Arbeit war jedoch rechenintensiv und erfordert eine außerordentlich sorgfältige Analyse.

Trotzdem habe ich schon lange gespürt, dass die erste echte Erkennung eines Exomoons gleich um die Ecke ist, und ich war begeistert, an diesem Rennen teilzunehmen. Es war mir ein großes Privileg, als Doktorand hier bei Columbia unter meinem Berater David Kipping zu arbeiten, der einer der Pioniere auf diesem Gebiet war.

Heute morgen haben David und ich einen Artikel über arXiv herausgegeben, der den Höhepunkt jahrelanger Arbeit darstellt, die nach der Signatur von Exomonen in der von der Kepler-Mission untersuchten Sternenpopulation sucht. Nach einer sorgfältigen Analyse eines Ensembles der planetarischsten Transitussignale von höchster Qualität haben wir festgestellt, dass Exomoons in den inneren Regionen von Sternensystemen (Regionen nahe dem Hoststern) recht selten zu sein scheinen. Diese Feststellung war sowohl bemerkenswert als auch etwas enttäuschend.

Wir hatten gehofft und erwartet, ein signifikantes Mondsignal in den Daten zu sehen, das uns zum ersten Mal zeigt, dass Monde an anderer Stelle in der Galaxie tatsächlich üblich sind und dass diese Welten für zukünftige Beobachtungen reif sein könnten. Stattdessen fanden wir heraus, dass die Monde, die wir suchen, in den Daten nicht in nennenswerter Weise vorhanden sind, was bedeutet, dass sie vorerst schwer fassbar bleiben und sich wahrscheinlich in den äußeren Regionen dieser Sternsysteme verstecken, in denen Kepler nicht in der Lage war, viele Daten zu sammeln. Dies ist ein faszinierendes Ergebnis, aber wir hatten uns etwas anderes erhofft. Das ist jedoch der Weg der Wissenschaft: Sie müssen den Tatsachen folgen, wohin sie Sie führen.

In jedem Fall gab es ein anderes Ergebnis in unserem Artikel, das einen erheblich größeren Aufschwung bewirken könnte, über den Sie vielleicht sogar in den Nachrichten gelesen haben oder dies bald tun werden: Wir haben bekanntgegeben, dass wir einen einzigen Exomoon-Kandidaten identifiziert haben, den stärksten Kandidaten, den wir haben. Ich habe in der fünfjährigen Geschichte von Hunt for Exomoons with Kepler (HEK) zusammengearbeitet. Das System, Kepler-1625 b, hat eine Reihe vorläufiger Tests bestanden, um die Anwesenheit eines Mondes auszuschließen, und unser Vorschlag, dieses System mit dem Weltraumteleskop Hubble zu beobachten, wurde kürzlich angenommen. Wir freuen uns, dass wir die Gelegenheit bekommen haben, mit Hubble zu beobachten, und hoffen, dass die Beobachtung unseren Verdacht eindeutig bestätigt, dass dies eine echte Exomoon-Erkennung ist, die die erste ihrer Art wäre.

Wir möchten jedoch deutlich machen, was das ist und was es nicht ist. An diesem Punkt haben wir einen Exomoon-Kandidaten, der sich sehr von einer Exomoon-Erkennung unterscheidet. Obwohl wir hinsichtlich dieses Kandidaten optimistisch sind und hoffen, mit der Entdeckung des Exomoon zu rechnen, wenn dies tatsächlich der Fall ist, bleibt er einfach ein Kandidat. Darüber hinaus benötigen wir die Nachbeobachtung von Hubble gerade deshalb, weil wir glauben, dass die Daten von Kepler einfach nicht schlüssig sind. Die Beweise sind verlockend, aber es reicht einfach nicht aus, an dieser Stelle eine Entdeckung zu fordern.

Und weil eine Entdeckung dieser Art eine große Sache wäre, sind wir bisher mit einer Fülle von Vorsicht vorgegangen, da wir so oft gesehen haben, wie eine in den Medien angekündigte sensationelle wissenschaftliche Entdeckung bei weiterer Untersuchung untergehen kann. Um es klar zu sagen: Wir versuchen nicht nur, uns vor Peinlichkeit zu retten. Die Ankündigung und die anschließende Rücknahme potenziell bahnbrechender Ergebnisse haben das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Wissenschaft im Laufe der Zeit untergraben, und uns geht es hauptsächlich darum, nicht zu diesem Problem beizutragen.

Warum haben wir unser Papier jetzt online gestellt, bevor es zu einem Peer-Review und der Hubble-Beobachtung kam, auf der diese Entdeckung beruht? Nun, es stellt sich heraus, dass alle Hubble-Beobachtungsvorschläge online verfügbar sind, noch bevor diese Beobachtung gemacht wurde, und wir fanden heraus, dass mindestens ein Medienunternehmen die Tatsache veröffentlichen würde, dass wir unseren Exomoon-Kandidaten mit Hubble beobachten werden. Es bleibt abzuwarten, wie viel Aufmerksamkeit das auf sich ziehen wird, aber wir befürchten, dass es nicht gut für die Wissenschaft ist, die Öffentlichkeit für dieses Objekt zu begeistern, bevor wir wirklich viel von allem wissen. Und natürlich befürchten wir auch, dass es sehr leicht für einen anderen Wissenschaftler wäre, mitzukommen und zu versuchen, die Entdeckung dieses Mondes mit den Angaben zu fordern, die wir für wirklich unzureichende Daten halten. Um dies zu vermeiden und um absolut klar zu sein, was wir getan haben und was noch zu tun ist, veröffentlichen wir unser Papier in seiner aktuellen Form, die der Kommission vorgelegt wird, aber noch nicht akzeptiert wurde Astrophysical Journal .


Peer Review ist ein kritischer Teil des wissenschaftlichen Prozesses, und es ist uns nicht besonders angenehm, unsere Ergebnisse herauszugeben, bevor sie von einem qualifizierten Gutachter geprüft wurden. Leider sind wir der Ansicht, dass die Umstände uns dazu gezwungen haben, unsere Ergebnisse vor einer solchen Überprüfung der Öffentlichkeit frei zugänglich zu machen, sodass jeder für sich selbst sehen kann, was wir behaupten und was wir nicht sind. David und ich sind beide große Befürworter der Auseinandersetzung mit der Öffentlichkeit und der Steigerung des Interesses an den unglaublichen Dingen, die sich jeden Tag in der Astronomie ereignen. Wir haben jedoch ernsthafte Bedenken hinsichtlich des Potenzials für sensationelle Schlagzeilen, die die Öffentlichkeit dazu verleiten, eine Entdeckung zu machen, wenn es wirklich ist zu früh, um das sicher zu sagen.

Die Ironie ist für mich nicht verloren, dass ich in diesem Blogpost schreibe, dass wir nicht wollen, dass dies zu viel Aufmerksamkeit in den Medien bekommt. Aber ich hoffe, ich konnte meine Position klar sagen. Und wenn wir etwas Reales haben, lassen wir es Sie wissen!

Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und sind nicht notwendigerweise die.