Desde que los científicos descubrieron el primer planeta fuera de nuestro sistema solar, 51 Pegasi b, el campo astronómico de exoplanetas ha explotado, gracias en gran parte al telescopio espacial Kepler. Ahora, con el lanzamiento exitoso del Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS), La profesora Sara Seager ve una revolución no solo en la cantidad de nuevos datos planetarios para analizar, pero también en el potencial de nuevas vías de descubrimiento científico.

"Básicamente, TESS proporcionará el catálogo de todos los mejores planetas para realizar un seguimiento, por observar sus atmósferas y aprender más sobre ellas, "Dice Seager." Pero sería imposible describir realmente todas las cosas diferentes que la gente espera hacer con los datos ".

Para Seager, el objetivo es examinar la gran cantidad de datos de TESS entrantes para identificar candidatos a exoplanetas. Por último, ella dice que quiere encontrar los mejores planetas para seguir con los estudios de la atmósfera en busca de señales de que el planeta podría ser adecuado para la vida.

"Cuando llegué al MIT hace 10 años, [Los científicos del MIT] estaban empezando a trabajar en TESS, así que ese fue el punto de partida, "dijo Seager, la Cátedra de Profesores de la Clase de 1941 en el Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias con nombramientos en los departamentos de Física y Aeronáutica y Astronáutica.

Seager es el subdirector científico de TESS, una misión de clase Explorer de la NASA dirigida por el MIT. Sus credenciales incluyen la caracterización pionera de exoplanetas, particularmente de atmósferas, que forman la base del campo. Actualmente, Seager está buscando exoplanetas con signos de vida, y TESS es el siguiente paso en ese camino.

Hasta aquí, los científicos han confirmado 3, 717 exoplanetas en 2, 773 sistemas. Como una encuesta de todo el cielo, TESS se basará en esto, observando el 85 por ciento del cosmos que contiene más de 200, 000 estrellas cercanas, y los investigadores esperan identificar unos 20, 000 exoplanetas.

"TESS está tratando de tomar todo lo que la gente ya ha hecho y hacerlo mejor y hacerlo en todo el cielo, ", Dice Seager. Si bien esta misión se basa en técnicas de caza de exoplanetas desarrolladas hace años, los rendimientos de este trabajo deberían extenderse hacia el futuro. "TESS es casi la culminación de un par de décadas de arduo trabajo, tratando de aclarar las arrugas de cómo encontrar planetas mediante el método de tránsito. Entonces, TESS no está cambiando la forma en que buscamos planetas, más bien está montando la ola del éxito de cómo ya lo hemos hecho ".

El equipo de liderazgo científico de TESS se ha comprometido a entregar al menos 50 exoplanetas con radios menos de cuatro veces el de la Tierra junto con masas medidas. Como parte de la misión TESS, Se llevará a cabo un esfuerzo internacional para caracterizar aún más a los candidatos a planetas y sus estrellas anfitrionas hasta la lista de 50 con masas medidas, utilizando los mejores telescopios terrestres disponibles.

Para obtener los mejores exoplanetas para el seguimiento, Seager compara los fotones que llegan a las cámaras del satélite con dinero:cuantos más fotones tienes, el mejor. Respectivamente, las cámaras están optimizadas para cerca, estrellas brillantes. Es más, las cámaras están calibradas para favorecer pequeñas, estrellas enanas rojas M, alrededor del cual los planetas pequeños con una superficie rocosa se detectan más fácilmente que alrededor de los más grandes, estrellas amarillas del tamaño del sol. Adicionalmente, los investigadores sintonizaron el satélite con exoplanetas con órbitas de menos de 13 días, de modo que se utilicen dos tránsitos para el descubrimiento.

Después de 60 días de puesta en servicio, TESS comenzará operaciones científicas y transmitirá imágenes a la Tierra mensualmente, y comienza la minería de datos. Los datos sin procesar se enviarán al Centro de Operaciones de Procesamiento Científico del Centro de Investigación Ames de la NASA para pasar a través de la tubería de análisis de datos. que se basó en la canalización de datos de Kepler. Aquí, los informáticos generarán píxeles calibrados, curvas de luz, y otros productos de datos, que se compartirá con el MIT para evaluar si una caída en el brillo se debe a un candidato a planeta o, como dice Seager, un artefacto de datos o una estrella binaria. El equipo determinará el tamaño de estos exoplanetas y el período de sus órbitas, para su distribución a través de la lista de objetos de interés (TOI) de TESS. Esta información se hará pública y se archivará en el Archivo Mikulski de Telescopios Espaciales (MAST) en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. En paralelo, el grupo del MIT analizará sus datos e imágenes a medida que bajan en lo que ellos llaman la "canalización de vista rápida" y comienzan a marcar los objetos para el seguimiento.

El Grupo de Trabajo del Programa de Observación de Seguimiento de TESS investigará más a fondo si los TOI son planetas, mediante el estudio de las estrellas anfitrionas utilizando imágenes de telescopios terrestres y espaciales, espectroscopia de reconocimiento y espectroscopia Doppler precisa. Para algunos planetas, El equipo de seguimiento finalmente podrá medir los parámetros orbitales del planeta y la masa que, junto con el radio, determina la densidad del planeta.

Más allá del programa de seguimiento de TESS, observaciones adicionales proporcionarán datos sobre la dinámica orbital, incluidas las interacciones planeta-planeta, inclinaciones mutuas, lunas y mareas; La composición y estructura de la atmósfera se puede inferir mediante el estudio de los espectros de transmisión y emisión, albedo, mediciones de la función de fase.

"Creo que ahora mismo, si todo sale según lo planeado, nuestro único desafío será, es algo bueno, [que] tengamos tantos datos ". Pero, dice que confía en que "el MIT puede hacer un gran trabajo, no solo en la entrega en la lista de candidatos finales, sino también en ciencia nueva e innovadora ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre la investigación del MIT, innovación y docencia.