"Кеплер" был одной из самых успешных миссий по поиску экзопланет на сегодняшний день. За почти 10 лет своей работы он обнаружил 2600 подтвержденных экзопланет — почти половину от общего числа. Однако большая часть анализа данных была сосредоточена только на одной из 150 000 целей, на которые он "намеревался" обратить внимание. Во время проведения этих наблюдений было зафиксировано множество фоновых звезд, свет которых также был зафиксирован случайно.
Джон Биениас и Роберт Сабо из венгерской обсерватории Конколи потратили много времени на изучение этих звезд на заднем плане. Недавно они опубликовали статью на сервере препринтов arXiv, в которой предположили, что в данных могут скрываться еще семь кандидатов в экзопланеты.
Как и во многих других миссиях космического телескопа, набор данных Kepler открыт для общественности. НАСА ведет базу данных с необработанными данными, собранными в ходе наблюдений космического телескопа, и исследователи могут бесплатно загружать их и анализировать по своему усмотрению.
В этих данных скрывается множество интересных вещей, которые были упущены из виду в более чем 3136 рецензируемых научных статьях, в которых использовались данные Кеплера. В прошлом авторы публиковали другие документы, используя те же наборы данных, в которых описывались затменные двойные звезды и звезды RR Лиры, тип пульсирующей переменной звезды, уже существующий в данных.
Но во время поиска дополнительных данных в другой статье о более долгопериодических вариантах этих явлений они наткнулись на несколько звезд, изменчивость кривой блеска которых указывала на нечто иное - на планету, проходящую перед ними. Эти "транзиты", как их называют, являются одним из наиболее распространенных способов идентификации кандидатов в экзопланеты и используются на протяжении десятилетий, но, возможно, это первый случай, когда они были использованы для некоторых из 500 000 фоновых звезд в данных Кеплера.
Возможно, это связано с тем, что данные получаются более фрагментарными, поскольку телескоп не был сфокусирован на звездах на заднем плане, что затрудняет получение такого разрешения. Однако "сложно" не означает "невозможно", и за шесть лет, прошедших с момента завершения основной миссии "Кеплера", было разработано множество программных решений, облегчающих обработку больших массивов данных для поиска планет вокруг других звезд.
Одной из таких систем, которая существует уже некоторое время, является алгоритм Ломба-Скаргла, разработанный в 1970-х и 80-х годах и предназначенный для обнаружения периодических сигналов в данных временных рядов. Этот алгоритм является ценным шагом в поиске как затменных двойных объектов, которые изначально искали авторы, так и кандидатов в экзопланеты, которые они недавно описали.
Другие, более современные инструменты, такие как PSFmachine, оказались более требовательными. Этот программный пакет предназначен для "размытия" кривых блеска в данных Kepler. Кривые блеска имеют решающее значение для поиска экзопланет, поскольку они показывают, как меняется яркость объекта с течением времени. Однако на фоне телескопа Кеплер несколько звезд могут накладываться друг на друга, что приводит к смешению их кривых блеска.
Программа PSFmachine предназначена для решения этой проблемы. Однако авторы описали несколько проблем при использовании программного обеспечения, включая невозможность создания каких-либо автономных кривых в одном случае. По-видимому, это было связано с расположением звезд по сравнению с апертурой Кеплера (т.е. они были на заднем плане) и относительно небольшими вариациями, наблюдаемыми в данных.
Другим инструментом, разработанным ближе к концу миссии Kepler, был Pytransit, программный пакет на базе Python, который оценивает модели прохождения кривых блеска, включая период, размеры и эксцентриситет орбиты. Звезды-кандидаты также были сопоставлены с набором данных Gaia, который предназначен для сбора данных о звездах.
Используя все инструменты, авторы определили семь кандидатов в экзопланеты. Все они были горячими Юпитерами с размерами от 0,89 до 1,52 радиуса Юпитера и орбитами от 0,04 до 0,07 а.е. Они также проверили, не могли ли какие-либо из этих провалов в кривых блеска быть вызваны тем, что вокруг той же звезды вращаются вторые планеты, но ничего не нашли.
Хотя семь дополнительных экзопланет-кандидатов могут показаться незначительным количеством по сравнению с 2600 подтвержденными экзопланетами, которые уже обнаружил "Кеплер", изучение уже опубликованных данных показывает, насколько более полезный контекст иногда становится общедоступным, если исследователь знает, где и как искать. По мере разработки более мощных пакетов программного обеспечения и аналитических инструментов, несомненно, в ближайшее время будет сделано больше открытий на основе более старых наборов данных, таких как данные Кеплера.
