외계 행성을 사냥하는 NASA의 최신 방법? 당신을 입대

현재 천문학의 모든 크고 야심 찬 목표 중에서 가장 흥미로운 것 중 하나는 외계 행성 또는 태양계 외부 행성의 발견 및 특성화입니다. 우리는 우주에 있는 별의 수만큼 많은 외계 행성이 있을 가능성이 있으며 이 숫자는 거의 확실하다는 것을 알고 있습니다. 지구와 같은 일부 행성을 포함합니다. 사실, 우리는 이 이상하고 새로운 발견의 표면을 긁기 시작했습니다. 세계.

천문학자들은 최첨단과 같은 도구를 가지고 있습니다. 제임스 웹 우주 망원경 외계 행성을 식별하고 대기를 관찰하는 데 도움이 되지만 이 크고 유명한 망원경으로 관찰할 수 있는 시간은 너무 많습니다. 따라서 새로운 외계 행성을 찾기 위해 NASA는 활용도가 낮은 자원인 시민 과학자에게 의지하고 있습니다.

새로 확장된 NASA 프로그램인 외계 행성 시계 전문가가 사용하는 것과 동일한 데이터 분석 방법을 사용하여 외계 행성을 관찰하도록 대중을 초대합니다. 작동 방식과 이 접근 방식을 사용한 발견 가능성에 대해 알아보기 위해 Rob과 이야기를 나눴습니다. NASA 제트 추진 연구소의 Zellem은 천체물리학자이자 Exoplanet Watch를 만든 사람입니다. 프로그램.

하늘을 바라보는 아마추어의 눈

현재 5,000개 이상의 알려진 외계 행성이 있다는 점을 감안할 때 이러한 행성을 관찰하기 쉽다고 생각할 수 있습니다. 하지만 그렇지 않습니다. 대부분의 외계 행성은 궤도를 도는 별보다 훨씬 작고 희미하기 때문에 직접 관찰하는 것이 불가능합니다. 따라서 아마추어 천문학자들은 전문가들과 마찬가지로 간접적인 관찰에 의존하여 행성이 거기에 있음을 알려줍니다.

Exoplanet Watch의 주요 초점은 Zellem이 설명하는 대로 "밝은 별 주위의 큰 행성"인 뜨거운 목성이라고 하는 일종의 행성을 보고 이동을 관찰하는 것입니다. 통과는 행성 중 하나가 우리와 호스트 별 사이를 통과하여 일시적으로 호스트 스타의 빛을 어둡게 만들 때 발생합니다. 이 밝기 감소의 정확한 시간과 양을 관찰함으로써 천문학자들은 행성이 얼마나 큰지, 별에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 알아낼 수 있습니다.

이것은 NASA의 Transiting과 같은 많은 전문 외계 행성 사냥 망원경에서 사용하는 것과 동일한 방법입니다. Exoplanet Survey Satellite(TESS) 또는 유럽 우주국의 ExOPlanet 위성 특성화 (CHEOPS). 둘 다 우주에 기반을 둔 망원경으로 지구의 대기에 의해 방해받지 않는 멋진 우주를 볼 수 있지만 관측 시간은 극히 제한적입니다.

다른 지상 기반 전문 망원경도 외계 행성을 관찰하지만 예측할 수 없는 큰 장애물인 날씨에 직면해 있습니다. 천문대 위에 흐린 하늘이 있으면 밤새 관찰한 내용이 손실됩니다. 모든 전문 천문학자가 처리한 문제입니다. “날씨 때문에 개인적으로 미국 남서부나 하와이의 마우나케아에서 밤을 지새운 밤이 많습니다.”라고 Zellem이 말했습니다. "그것은 임의의 전문 천문대에서 시간을 얻음으로써 실행하는 위험입니다."

그러나 Exoplanet Watch는 전 세계의 아마추어 천문학자들의 네트워크입니다. 관찰자가 매우 다양한 위치에서 판독값을 얻음으로써 날씨의 영향이 완화됩니다. 한 곳이 흐리더라도 다른 곳의 관찰자들은 분명하게 볼 수 있습니다.

전 세계에서 함께 일하기

네트워크는 또한 단일 사용자가 관찰할 수 없는 외계 행성의 관찰을 허용합니다. 가스 거대 외계 행성 HD 80606b예를 들어 별을 통과하는 데 12시간 이상 걸립니다. 천문학자들은 이 이동의 전체 기간을 관찰해야 할 뿐만 아니라 이동 전후에 관찰해야 합니다. 기준선으로 사용하고 극한 이외의 행성 어디에서나 풀 타임을 관찰하기에 충분히 긴 밤이 없습니다. 기둥.

2021년 12월, Exoplanet Watch 회원들은 사용자를 시작으로 이 전체 이동을 처음부터 끝까지 관찰하기 위해 협력했습니다. 동아시아에서 인도, 유럽, 북미에 관찰을 전달한 다음 일본.

24시간에 걸친 이 모든 관찰자들의 데이터를 모아 풍선에 부착된 망원경이 전 세계를 떠다니며 관찰하는 것과 동등한 데이터를 얻었습니다.

다른 사람의 관찰 촉진

Zellem과 Exoplanet Watch 팀의 다른 구성원들은 아마추어 천문학자들이 프로젝트에 참여하는 사람들은 그들의 공헌을 인정받으며 많은 사람들이 주요 저자로 선정되었습니다. ~에 학술 출판물 그들의 일에 대해. 그러나 이 프로젝트에서 수행한 작업의 대부분은 새로운 외계 행성 발견과 같은 화려한 헤드라인에 관한 것이 아닙니다. 위대한 과학적 발견이 더 많이 이루어질 수 있도록 사심 없이 시간과 노력을 기부하는 사람들에 관한 것입니다. 효율적으로.

James Webb 우주 망원경을 가져 가십시오. 이 놀랍도록 강력한 망원경은 외계 행성을 식별할 수 있을 뿐만 아니라 천문학의 다른 도구로는 할 수 없는 대기를 관찰할 수도 있습니다. 그러나 하루는 그렇게 많은 시간이고 관찰하는 시간은 매우 소중합니다.

"우리는 전문 천문학자들이 우리에게 와서 '이봐, 내가 관측하고 싶은 표적이 있어. James Webb과 함께 다음 몇 달 동안 이 목표를 관찰하고 타이밍을 조정하는 데 도움을 줄 수 있습니까?'” Zellam 말했다.

그런 다음 Exoplanet Watch의 아마추어 천문학자들은 외행성 통과 시간에 대한 제약 조건을 찾기 위해 노력합니다. 관찰을 수행하면 트랜짓을 볼 수 있는 가장 좋은 기회가 있고 대상에 대한 정보를 최대한 많이 얻을 수 있습니다. 할 수 있다.

“Exoplanet Watch가 들어오는 곳은 이 사전 조사 또는 사전 관찰을 수행하는 것입니다. 우리는 James Webb을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 타이밍을 조정하는 데 도움을 주고 있으며 이를 통해 더 많은 과학을 얻을 수 있기를 바랍니다.”라고 Zellem은 설명했습니다.

다락방의 망원경

지금까지 Exoplanet Watch에 기여한 많은 사람들은 진지한 아마추어 천문학자입니다. 인상적인 망원경을 구축하는 데 수년을 보냈으며 외계 행성 관측에 매우 경험이 많습니다. 그러나 그러한 수준의 헌신과 장비는 전혀 필요하지 않으며 Zellem과 팀은 관찰에 관심이 있는 모든 사람을 환영합니다.

지금까지 관측에 사용된 가장 작은 망원경은 3.5인치에 불과하며, 이는 소형 ​​스타터 망원경의 일반적인 크기입니다. 대부분의 관측은 밝은 물체로 이루어지기 때문에 매우 강력한 가정용 망원경은 필수적이지 않습니다.

Zellem은 "이러한 관측을 수행하기 위해 매우 큰 망원경이 필요하지 않습니다."라고 말했습니다. "사람들이 다락방이나 차고, 창고에 걸어두는 많은 망원경을 실제로 사용할 수 있습니다."

관찰자가 관찰 내용을 기록하기 위해 망원경에 부착할 디지털 카메라와 하늘을 가로질러 움직이는 대상을 추적하는 데 도움이 되는 추적 메커니즘을 갖는 것이 도움이 됩니다. 하지만 프로젝트 진입 장벽은 생각보다 낮다.

그리고 실수로 데이터를 망칠까봐 걱정하는 사람들을 위해 Zellam은 여러 사용자가 있는 것의 강점은 다른 사용자와 데이터를 확인할 수 있다는 점이라고 말합니다. 관찰: “데이터를 해석할 때 실수로 실수를 하거나 잘못된 값을 사용하는 사용자가 한 명 있는 경우 해당 데이터는 관찰자.”

망원경 없이 기부하기

망원경에 전혀 접근할 수 없는 사람들도 여전히 Exoplanet Watch 프로젝트에 참여할 수 있습니다. 관찰 외에 프로젝트의 두 번째 분기는 데이터 분석입니다. 이 프로젝트는 6인치 로봇에서 10년간의 데이터를 포함하는 보관 데이터에 액세스할 수 있습니다. 아리조나 주 투산에 위치한 자율 천문대라고 불리는 망원경은 호출된 그룹 DIY 플래닛 검색.

이 데이터 세트에는 외행성 이동을 나타낼 수 있는 2,000개 이상의 광도 곡선이 있으며 대중은 이 데이터 분석을 돕도록 초대됩니다. 하지만 이 프로젝트의 특별한 점은 다음과 같은 다른 시민 과학 프로젝트에서 볼 수 있는 단순화된 유형의 데이터 분석 또는 분류가 아니라는 것입니다. 주니버스. 대신 시민 과학자는 NASA의 전문가가 사용하는 것과 똑같은 데이터 처리 프로그램을 사용할 수 있습니다.

NASA의 전문 천문학자들은 이미 10년 동안 데이터 분석을 개발하고 사용했습니다. 외계 행성 연구에 정확하고 유용하도록 최적화된 Exotic이라는 도구 가능한. Zellem은 "그리고 사용자가 데이터에서 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하는 가장 좋은 방법은 동일한 정확한 데이터 도구를 사용하게 하는 것이라는 것이 매우 분명해졌습니다."라고 말했습니다.

휴대폰에서도 쉽게 접근할 수 있도록 도구를 클라우드에 업로드 하였으니 이제는 누구나 시간이 있고 관심이 있는 사람은 동일한 도구를 사용하여 외계 행성 데이터를 처리하는 방법을 배울 수 있습니다. 전문가. 그들은 망원경에서 원시 데이터를 가져오는 것부터 관찰된 외계 행성의 특징을 결정하는 것까지 모든 단계를 거칩니다.

다음 세대에게 영감을 주는

관측 및 데이터 분석에 대한 도움을 받는 것은 전문 천문학자에게 매우 중요하지만 이 프로젝트는 더 많은 사람들을 현장으로 데려오는 것을 목표로 합니다.

Zellem은 "시민 과학 프로젝트로서 우리는 과학 목표뿐만 아니라 교육 목표도 가지고 있습니다. 천문학에 진출할 수 있는 차세대 STEM 학습자에게 영감을 주기 위함입니다."라고 말했습니다.

여기에는 열정적이고 유능한 아마추어 천문학 커뮤니티에 참여하는 것이 포함되지만 이전에 이런 종류의 과학에 대한 경험이 거의 또는 전혀 없는 새로운 사람들을 데려오는 것도 포함됩니다.

"우리는 외계 행성 이미징을 한 번도 해본 적이 없거나 천체 사진을 한 번도 본 적이 없거나 망원경을 통해 본 적이 없는 사람들을 참여시키고 있습니다."라고 Zellem은 말했습니다. 경험이 많은 그룹 구성원은 프로젝트의 Slack 그룹에서 새로운 구성원을 가르치고 안내하며 서로를 지원하고 학습을 돕습니다. "정말 훌륭한 사람들이 모인 그룹이고 그들이 정말 자랑스럽습니다."

외계 행성 연구의 황금기

Exoplanet Watch 프로젝트는 지속적으로 확장되고 있으며 풀에 새로운 데이터 소스가 지속적으로 추가되어 사람들이 작업할 수 있는 새로운 것이 항상 있습니다. 그러나 Zellem은 더 작은 망원경으로 관찰할 수 있는 것의 한계를 뛰어넘어 더 확장하기를 원합니다.

한 가지 계획은 함께 작동하는 충분한 소형 망원경이 슈퍼 지구라고 불리는 것과 같은 더 작은 행성을 관찰할 수 있는지 확인하는 것입니다. 또 다른 장기 목표는 항성 변동성 모니터링이라는 프로세스에서 호스트 별을 더 많이 관찰하는 것입니다. 이는 외계 행성 이동을 보다 정확하게 측정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

매달 더 많은 외계 행성이 발견됨에 따라 전문 천문학자와 아마추어 천문학자 모두 발견할 수 있는 잠재력은 무한합니다.

Zellam은 "우리가 외계 행성 연구의 황금기에 있는 것처럼 느껴지며 이 분야에서 일할 수 있다는 것이 놀랍고 재미있습니다."라고 말했습니다. "그리고 저는 시민 과학이 계속해서 이것의 큰 부분을 차지할 것이라고 정말로 생각합니다."

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