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# Physik# Erd- und Planetenastrophysik# Instrumentierung und Methoden für die Astrophysik# Sonnen- und Stellarastrophysik

Auf der Suche nach Planeten um zwei helle Sterne

Astronomen untersuchen HD 166620 und HD 144579 nach potenziellen erdähnlichen Planeten.

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Planetensuche um hellePlanetensuche um helleSterneerdähnlichen Planeten.Neue Methoden verbessern die Suche nach
Inhaltsverzeichnis

Astronomen haben die Sterne HD 166620 und HD 144579 untersucht, um zu checken, ob sie Planeten haben, besonders erdähnliche. Diese Sterne gehören zum HARPS-N-Projekt, das sich darauf konzentriert, winzige Verschiebungen in der Position der Sterne durch umlaufende Planeten zu messen. Diese Verschiebung, genannt radiale Geschwindigkeit, kann den Wissenschaftlern helfen, die Anwesenheit von Planeten zu erkennen.

Die Herausforderung der Stellar Aktivität

Eine grosse Herausforderung in dieser Forschung ist die Aktivität der Sterne selbst. Sterne können Flecken und wechselnde Helligkeit haben, was Signale erzeugt, die den von Planeten ähneln. Um Planeten genau zu finden, müssen Astronomen diese stellaren Signale von den planetarischen trennen.

Die Studie

In dieser Studie verwendeten die Wissenschaftler fortschrittliche Techniken, um die über viele Jahre gesammelten Daten vom HARPS-N-Teleskop zu analysieren. Sie konzentrierten sich auf die beiden leuchtenden Sterne HD 166620 und HD 144579. Das Team wollte bestätigen, ob diese Sterne Planeten haben und die Methoden zur Entdeckung verbessern.

Die Methodik

Die Forscher verwendeten eine Technik namens „Wellenlängenbereichslinien-Profil-Dekorrelation“. Dieser komplizierte Begriff bedeutet einfach, dass sie das Licht der Sterne genau betrachtet haben, um zu verstehen, wie es sich verändert, und so das stellar Rauschen herauszufiltern. Sie haben auch ihre Ergebnisse durch verschiedene Methoden getestet, wie das Aufteilen von Datensätzen, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse nicht durch zufälliges Rauschen zustande kamen.

Ergebnisse von HD 166620

Für den Stern HD 166620, der intensiv überwacht wurde, konnten die Astronomen keine klaren Signale finden, die auf die Anwesenheit von Planeten hinwiesen. Stattdessen beobachteten sie, dass die Signale eher durch die eigene Aktivität des Sterns verursacht wurden als durch umlaufende Planeten. Sie bemerkten, dass der Stern in einer weniger aktiven Phase zu sein schien, was es schwieriger machen kann, kleinere Planeten zu entdecken.

Ergebnisse von HD 144579

Der zweite Stern, HD 144579, zeigte einige interessante Signale zu zwei verschiedenen Zeiträumen von etwa 7,39 Tagen und 284,13 Tagen. Die Wissenschaftler waren jedoch vorsichtig. Sie vermuteten, dass diese Signale durch Abtastmuster oder Zufallsrauschen und nicht durch tatsächliche Planeten verursacht werden könnten. Weitere Tests zeigten, dass es keine konsistenten Signale über verschiedene Beobachtungen gab, was zu der Schlussfolgerung führte, dass diese Signale wahrscheinlich keine zuverlässigen Indikatoren für die Existenz von Planeten waren.

Erkennungsgrenzen

Die Forscher legten Erkennungsgrenzen fest, die helfen, die kleinsten Planeten zu definieren, die sie in zukünftigen Beobachtungen entdecken könnten. Sie fanden heraus, dass ihre Methoden es ihnen ermöglichten, nach Planeten mit einer radialen Geschwindigkeit von etwa 54 cm/s zu suchen. Auch wenn das vielversprechend ist, braucht es noch weitere Verifizierung, um sicherzustellen, dass echte Signale erkannt werden.

Bedeutung der Minderung der stellar Aktivität

Ein wichtiger Durchbruch in dieser Studie war, wie sie die Aktivitätssignale der beiden Sterne managed haben. Durch die effektive Umsetzung ihrer Dekorrelationstechniken konnten sie potenzielle planetarische Signale besser isolieren. Das unterstrich die Bedeutung, zwischen Signalen von Sternen und solchen von Planeten zu unterscheiden.

Zukünftige Richtungen

Für die Zukunft schlagen die Forscher vor, dass eine kontinuierliche Verfeinerung ihrer Techniken wichtig sein wird. Sie beabsichtigen, die stellar Aktivität weiter zu erkunden und wie sie die planetarische Entdeckung beeinflussen kann. Die Fähigkeit, erdähnliche Planeten zu entdecken, ist entscheidend in der laufenden Suche nach neuen Welten ausserhalb unseres Sonnensystems.

Fazit

Zusammenfassend stellt die Studie der Sterne HD 166620 und HD 144579 einen grossen Schritt in der Suche nach Exoplaneten dar. Auch wenn sie diesmal keine festen Beweise für Planeten fanden, haben die verwendeten fortschrittlichen Techniken die Chancen für zukünftige Forschungen verbessert. Während Astronomen weiterhin ihre Methoden verfeinern, besteht die Hoffnung, eines Tages einen kleinen Planeten ähnlich der Erde zu finden, der einen Stern in der Nähe umkreist.

Originalquelle

Titel: Sub-m s$^{-1}$ upper limits from a deep HARPS-N radial-velocity search for planets orbiting HD 166620 and HD 144579

Zusammenfassung: Minimising the impact of stellar variability in Radial Velocity (RV) measurements is a critical challenge in achieving the 10 cm s$^{-1}$ precision needed to hunt for Earth twins. Since 2012, a dedicated programme has been underway with HARPS-N, to conduct a blind RV Rocky Planets Search (RPS) around bright stars in the Northern Hemisphere. Here we describe the results of a comprehensive search for planetary systems in two RPS targets, HD 166620 and HD 144579. Using wavelength-domain line-profile decorrelation vectors to mitigate the stellar activity and performing a deep search for planetary reflex motions using a trans-dimensional nested sampler, we found no significant planetary signals in the data sets of either of the stars. We validated the results via data-splitting and injection recovery tests. Additionally, we obtained the 95th percentile detection limits on the HARPS-N RVs. We found that the likelihood of finding a low-mass planet increases noticeably across a wide period range when the inherent stellar variability is corrected for using scalpels U-vectors. We are able to detect planet signals with $M\sin i \leq 1$ M$_\oplus$ for orbital periods shorter than 10 days. We demonstrate that with our decorrelation technique, we are able to detect signals as low as 54 cm s$^{-1}$, which brings us closer to the calibration limit of 50 cm s$^{-1}$ demonstrated by HARPS-N. Therefore, we show that we can push down towards the RV precision required to find Earth analogues using high-precision radial velocity data with novel data-analysis techniques.

Autoren: Ancy Anna John, Andrew Collier Cameron, João P. Faria, Annelies Mortier, Thomas G. Wilson, HARPS-N team

Letzte Aktualisierung: 2023-08-02 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2308.01348

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.01348

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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