Hur planetjägare söker efter nya planeter

Den moderna tidsåldern för astronomi har lett till en ny uppsättning forskare: planetjägarna. Dessa människor, som ofta arbetar i team som använder markbaserade och rymdbaserade teleskop, vänder upp planeter av dussintals där ute i galaxen. I gengäld utvidgar de nyligen hittade världarna vår förståelse för hur världar bildas kring andra stjärnor och hur många extrasolära planeter, ofta kallade exoplaneter, finns i Vintergalaxen.

Sökning efter planeter började i vårt eget solsystem, med upptäckten av världar bortom de välkända planerna med nakna ögon från Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus. Uranus och Neptune hittades på 1800-talet, och Pluto upptäcktes inte förrän de tidiga åren av 1900-talet. Idag är jakten på andra dvärgplaneter ute i solsystemets längd. Ett team, ledat av astronomen Mike Brown från CalTech letar ständigt efter världar i Kuiper Belt (ett avlägset område för solsystemet) och har skårat bälten med ett antal påståenden. Hittills har de hittat världen Eris (som är större än Pluto), Haumea,

Sökandet efter världar runt andra stjärnor började 1988 när astronomer hittade antydningar om planeter runt två stjärnor och en pulsar. Den första bekräftade exoplaneten kring en huvudsekvensstjärna inträffade 1995 när astronomerna Michel Mayor och Didier Queloz vid universitetet i Genève meddelade upptäckten av en planet runt stjärnan 51 Pegasi. Deras fynd var bevis på att planeter kretsade runt solliknande stjärnor i galaxen. Efter det var jakten på, och astronomer började hitta fler planeter. De använde flera metoder, inklusive radiell hastighetsteknik. Det letar efter slingrandet i en stjärns spektrum, framkallat av den lilla gravitationskraften på en planet när den kretsar kring stjärnan. De använde också dimning av stjärnbelysning som producerats när en planet "förmörkats" sin stjärna.

Ett antal grupper har varit inblandade i kartläggning av stjärnor för att hitta sina planeter. Vid sista räkningen har 45 markbaserade planetjaktprojekt hittat mer än 450 världar. En av dem, Probing Lensing Anomalies Network, som har släppts samman med ett annat nätverk som kallas MicroFUN Collaboration, letar efter gravitationslinser avvikelser. Dessa händer när stjärnor är linsade av massiva kroppar (som andra stjärnor) eller planeter. En annan grupp astronomer bildade en grupp som heter Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), som också använde markbaserade instrument för att leta efter stjärnor också.

Att jaga efter planeter runt andra stjärnor är en noggrann process. Det hjälper inte att jordens atmosfär gör utsikten över sådana små föremål mycket svår att få. Stjärnorna är stora och ljusa; planeterna är små och dimma. De kan gå vilse i starlightens glöd, så direkta bilder är oerhört svåra att få, särskilt från marken. Så, rymdbaserade observationer ger en bättre bild och gör det möjligt för instrument och kameror att göra de noggranna mätningar som är involverade i modern planetjakt.

Hubble rymdteleskop har gjort många stjärnobservationer ochhar använts för att avbilda planeter runt andra stjärnor, liksom Spitzer Space Telescope. Den överlägset mest produktiva planetjägaren har varit Kepler teleskop. Det lanserades 2009 och tillbringade flera år på att leta efter planeter i ett litet himmelområde i riktning mot konstellationerna Cygnus, Lyra och Draco. Den hittade tusentals planetkandidater innan den stötte på svårigheter med dess stabiliseringsgyros. Den jaktar nu efter planeter i andra himmelområden, och Kepler-databasen med bekräftade planeter innehåller mer än 4 000 världar. Baserat på Kepler upptäckter, som främst syftade till att försöka hitta planeter i jordstorlek, har det uppskattats att nästan varje solliknande stjärna i galaxen (plus många andra typer av stjärnor) har minst en planet. Kepler fann också många andra större planeter, ofta kallade superjupiter och heta jupiter och Super Neptun.

Medan Kepler har varit en av de mest produktiva planjaktomfattningarna i historien, kommer den så småningom att sluta fungera. Vid den tidpunkten kommer andra uppdrag att ta över, inklusive Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), som kommer att lanseras 2018, och de James Webb rymdteleskop, som också kommer till rymden 2018. Därefter kommer Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), som byggs av European Space Agency, att börja sin jakt någon gång i 2020-talet, följt av WFIRST (det breda fältet Infraröd undersökningsteleskop), som kommer att jaga efter planeter och söka efter mörk materia, som börjar någon gång i mitten 2020-talet.

Varje planetjaktuppdrag, antingen från marken eller i rymden, "besättas" av team av astronomer som är experter på jakt efter planeter. De kommer inte bara att leta efter planeter, utan så småningom hoppas de att använda sina teleskop och rymdfarkoster för att få data som kommer att avslöja förhållandena på dessa planeter. Förhoppningen är att leta efter världar som, liksom Jorden, kan stödja livet.