_ Am găsiți sau nu exoluni?

Exoplanetele au exoluni? Ar fi extraordinar dacă nu ar face-o, dar, ca în toate lucrurile, nu știm până nu știm. Astronomii au crezut că ar fi putut găsi exoluni în urmă cu câțiva ani în jurul a două exoplanete: Kepler-1625b și Kepler-1708b. Au făcut-o?

În 2017, cercetătorii au găsit dovezi ale lunilor în jurul Kepler-1625b și Kepler-1708b. A fost un rezultat interesant, deși cercetătorii au avertizat că descoperirile lor sunt neconcludente. Ei sperau că Hubble va fi capabil să confirme exomoon-urile. „În sfârșit, raportăm dovezi pentru un candidat exolună Kepler-1625b I, pe care îl descriem pe scurt înainte de observațiile programate ale țintei cu telescopul spațial Hubble”, au scris autorii (Teachey și colab.).

Mai mult recent, Rene Heller și Michael Hippke au scris în Nature Astronomy că datele pe care Teachey și colab. s-au bazat nu acceptă exomoons. „Probabilitatea ca o lună să orbiteze în jurul lui Kepler-1708b este clar mai mică decât cea raportată anterior”, a spus Michael Hippke, coautor al cercetării de la Observatorul Sonneberg. „Datele nu sugerează existența unei exoluni în jurul lui Kepler-1708b”, a adăugat el. Heller și Hippke au spus același lucru despre Kepler-1625b.

Acum, un grup de cercetători, inclusiv doi dintre autorii cercetării originale din 2017, care au arătat dovezi ale exomoons, David Kipping și Alex Teachey, au le-a răspuns lui Heller și Hippke.

„Recent, Heller & Hippke au susținut că candidații exomoon Kepler-1625 b-i și Kepler-1708 b-i ar fi fost „refuzați””, scriu Kipping și Teachey. Ei susțin că Heller și Hippke au aruncat prea multe date utile, eliminând semnalul care susține exoluna din curbele de lumină Hubble pentru Kepler-1625 b-i. Răspunsul lor se află într-un articol Matters Arising aflat în discuție de Nature Astronomy și disponibil în prezent pe serverul de preprintare arXiv.

Detectarea exomoons este extrem de dificilă. Singura dovadă este în curbele de lumină. Cele două exoplanete în cauză, Kepler-1625 b și Kepler-1708b sunt la 8.200 și, respectiv, 5.500 de ani lumină distanță. Chiar dacă vorbim adesea despre galaxii care se află la câteva miliarde de ani lumină distanță, aceste două planete se află la o distanță extremă. Este ușor să uiți asta și cât de greu sunt de observat.

Kepler a găsit perechea de exoplanete în această lucrare cu metoda tranzitului. Metoda de tranzit măsoară scăderea luminii cauzată de trecerea unei planete în fața stelei sale. Tranzitul produce o curbă de lumină, pe care astronomii o analizează pentru prezența unei planete. O exolună în jurul unei planete detectată cu metoda de tranzit își produce propria scădere a luminii, un sub-tranzit dacă vreți.

Dar aceste curbe de lumină nu ies din date. Este nevoie de analize detaliate pentru a le găsi. Curbele luminii exomoon sunt mult mai slabe decât curbele luminii exoplanetelor. Deoarece sunt atât de slabe, zgomotul din semnal le poate întuneca sau chiar poate prezenta semnale false. Doar analiza structurată poate dezvălui aceste curbe slabe de lumină exolună și există mai multe moduri de a analiza acest tip de date. Diferiți cercetători folosesc diferite metode, modele și algoritmi pentru a analiza datele și, uneori, chiar exclud datele pe care alți cercetători le rețin. Nu este simplu.

În acest caz, Kipping și Teachey spun că Heller și Hippke au făcut erori în analiza lor și au exclus, de asemenea, informațiile critice.

„Demonstrăm că curba lor de lumină Hubble prezintă Zgomot cu ~20% mai mare și elimină 11% din datele utile, ceea ce îi compromite capacitatea de a recupera semnalul subtil al lui Kepler-1625 b-i”, scriu Kipping și Teachey.

S-a întâmplat ceva similar și cu Kepler-1708 b-i. Kipping și Teacher scriu că Heller și Hippke au manipulat greșit unele dintre date, în special alegerile pe care le-au făcut atunci când le-au îndepărtat tendințele. Declinarea se referă la eliminarea unei tendințe în date pentru a permite apariția unor modele ciclice și de altă natură. Analiza și declinarea lui Heller și Hippke au indicat că nu există exolună în jurul lui Kepler-1708 b-i. Dar când Kipping și Teacher au analizat munca lui Heller și Hippke, ei au spus că ar putea „…recupera semnalul lunar inițial, la o încredere și mai mare decât înainte.”

Kipping și Teacher sunt foarte clari cu privire la un lucru: „Noi Începeți prin a afirma în mod clar: ambii candidați exomoon ar putea să nu fie reali. Afirmația noastră originală și continuă este modestă: aceste obiecte sunt candidați pentru care datele prezintă dovezi substanțiale, dar nu complet concludente în favoarea exomoons."

Kipping și Teacher spun că analiza lui Heller și Hippke este greșită. Pentru Kepler-1708 b-i, curba luminii arată încă o exolună potențială, prezentată în toate panourile de mai jos sub formă de linie întreruptă.

În lucrarea lor din 2023, care contrazice explicația exolună, Heller și Hippke au scris că „ semnalul propus de tranzit exolună nu este diferit de alte surse de variații ale curbei luminii, care sunt probabil de origine stelară sau sistematică.” Cu toate acestea, munca lui Kipping și Teacher arată că curba este încă acolo în date.

Kipping și Teacher fac, de asemenea, excepție de la analiza lui Heller și Hippke a lui Kepler-1625 b-i. K & T spun din nou că ceilalți cercetători au făcut erori în analiza lor. În primul rând, Heller și Hippke au eliminat prima expunere pe fiecare orbită. Aceasta înseamnă că există cu 11% mai puține date valoroase. K & T explică că eliminarea atât de multe date funcționează împotriva detectării unui astfel de semnal exolună slab.

K & T subliniază, de asemenea, că Heller și Hippke nu au furnizat date importante atunci când au fost solicitate, chiar și prin corespondență prin e-mail. Acesta ar putea fi un steag roșu sau ar putea avea o explicație simplă. Cu toate acestea, eșecul în a împărtăși date importante cu alți cercetători nu este o imagine bună. „Autorii nu oferă nici o descriere a reducerii datelor Hubble, o omisiune îngrijorătoare, dat fiind numărul notoriu de mare de opțiuni necesare pentru a interpreta un instrument cu o sistematică atât de puternică”, scrie K & T.

K & T a presupus, în scopul acestei lucrări, că Heller și Hippke au folosit reducerea datelor pe care au folosit-o în lucrările publicate anterior. Rezultatele? K & T a găsit încă semnale care indică o posibilă exolună.

„Heller & Hippke au concluzionat că candidații pentru exolună Kepler-1625 b-i și Kepler-1708 b-i sunt puțin probabili, dar am arătat că argumentele lor sunt fundamental defectuoase, care decurg din numeroase alegeri și interpretări care nu rezistă controlului”, scriu Kipping și Teacher.

Cu excepția oricărui răspuns suplimentar din partea Heller și Hippke, ultimele cuvinte sunt adresate lui Kipping și Teacher. „Concluzionam că ambii candidați rămân viabili, dar cu siguranță solicităm observații suplimentare.”

(Fluierul)