Lovec exoplanet TESS je pět let ve vesmíru

Nyní, ve svém pátém roce pobytu ve vesmíru, zůstává satelit NASA s názvem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ověnčený strhujícími úspěchy. Kamery TESS zmapovaly více než 93 % celé oblohy, objevily 329 nových světů a tisíce dalších kandidátů na exoplanety. A také poskytly nové pohledy na širokou škálu kosmických jevů od hvězdných pulsací a explodujících hvězd až po supermasivní černé díry.

Pomocí svých čtyř kamer monitoruje TESS velké úseky oblohy zvané sektory po dobu přibližně jednoho měsíce. Každý sektor měří 24 x 96 stupňů a táhne se od horizontu k zenitu. Kamery zachytí celkem 192 milionů pixelů v každém snímku. Během své primární mise družice TESS zachytila jeden z těchto snímků každých 30 minut, ale tento proud dat se postupem času zvyšoval. Kamery nyní zaznamenávají každý sektor každých 200 sekund.

„Objem velmi kvalitních dat, která jsou nyní k dispozici, je docela působivý,“ řekla Knicole Colónová, vědecká pracovnice projektu mise z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Maryland. „Máme více než 251 terabajtů dat jen pro jeden z hlavních datových produktů, nazývaný full-frame obrazy. To je ekvivalent streamování 167 000 filmů ve Full HD.“

„TESS extrahuje části každého full-frame snímku, aby vytvořila výřezy kolem konkrétních vesmírných objektů – v současné době jich je více než 467 000 – a společně vytvoří podrobný záznam měnícího se jasu každého z nich,“ řekla Christina Hedgesová, vedoucí TESS. „Tyto soubory používáme k vytváření světelných křivek, což je produkt, který graficky ukazuje, jak se jas zdroje mění v průběhu času.“

Aby družice TESS našla exoplanety nebo světy mimo naši Sluneční soustavu, hledá zřetelné zeslabení jasu hvězdy způsobené tím, že před ní projde obíhající planeta. Ale hvězdy mění jas také z jiných důvodů: explodují jako supernovy, dochází k erupcím v náhlých vzplanutích, vznikají tmavé hvězdné skvrny na jejich rotujících površích a dokonce vznikají i nepatrné změny v důsledku oscilací řízených vnitřními zvukovými vlnami. Rychlá a pravidelná pozorování z TESS umožňují podrobnější studium těchto jevů.

Jedním z příkladů je hvězda AU Microscopii (AU Mic), o které se předpokládá, že je stará asi 25 milionů let – toto „mládě“ je mladší než 1 % stáří našeho Slunce. Skvrnité oblasti na povrchu AU Mic rostou a zmenšují se a rotace hvězdy je přenáší do pohledu družice a zase mizí. Bouřlivá hvězda také často vybuchuje. S tím vším, co se děje, TESS s pomocí Spitzerova vesmírného teleskopu NASA, který je nyní již v důchodu, objevila planetu přibližně čtyřikrát větší než Země, která obíhá kolem hvězdy každých 8,5 dne. V roce 2022 pak vědci oznámili, že data TESS odhalila přítomnost jiného, menšího světa, který je téměř třikrát větší než Země a obíhá každých 18,9 dne. Tyto objevy udělaly ze systému prubířský kámen pro pochopení toho, jak se hvězdy a planety formují a vyvíjejí.

Zde je několik dalších největších objevů mise:

Družice TESS dosud pozorovala stovky supernov a tisíce dalších kandidátských přechodných nebo krátkodobých událostí.

TOI 700 d byla první planetou, kterou TESS objevila a která obíhá v obyvatelné zóně své hvězdy. To je rozsah orbitálních vzdáleností, kde by se na povrchu planety mohla nacházet kapalná voda. V lednu astronomové oznámili, že k tomuto světu velikosti Země se připojil další, TOI 700 e, který také obíhá v obyvatelné zóně hvězdy.

Aktivní galaxie ESO 253-3 hostí černou díru o hmotnosti 78 milionů hmotností Slunce, která vzplane každých 114 dní. Je to první supermasivní černá díra, u níž bylo prokázáno, že pravidelně zvyšuje jasnost. Aby astronomové pochopili proč, spojili pozemní pozorování vzplanutí s daty z TESS, teleskopů NASA Swift a NuSTAR a satelitu XMM-Newton provozovaného ESA. Nejpravděpodobnější odpovědí je podle nich, že se obří hvězda při každém oběhu přiblíží dostatečně blízko k monstrózní černé díře, takže gravitace černé díry si přivlastní určité množství hvězdného plynu. Tento materiál padá dovnitř a vytváří vzplanutí, když narazí na obrovský disk plynu obklopující černou díru.

TESS také objevila trojici horkých světů větších než Země obíhající kolem mnohem mladší verze našeho Slunce s názvem TOI 451, která se nachází asi 400 světelných let daleko. Systém byl nalezen v nově objevené „řece“ hvězd zvané Pisces-Eridanus, která se táhne přes jednu třetinu oblohy. TESS ukázala, že mnoho z odhalených hvězd mělo hvězdné skvrny a rychle rotovalo – jasný důkaz, že proud je starý pouze 120 milionů let, tedy osminu stáří z předchozích odhadů.

V rámci obrovského objemu dat, které TESS již zachytila, nás čekají nové objevy. Soubor dat je jakási knihovna pozorování, kterou budou astronomové prozkoumávat roky, ale čeká nás toho mnohem více.

Zdroj: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-tess-celebrates-fifth-year-scanning-the-sky-for-new-worlds a https://www.sci.news/astronomy/tess-five-years-11842.html

autor: František Martinek