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Encuesta sobre el transporte público de próxima generación

24°36′57″S 70°23′28″O / 24.61583, -70.39111

  • Arriba: Instalación NGTS con el VLT (izquierda) y VISTA (derecha) al fondo
  • En el medio: la instalación (representada) y observaciones nocturnas.
  • Abajo: El conjunto de doce telescopios robóticos de 0,2 metros

El Next-Generation Transit Survey ( NGTS ) es un proyecto robótico terrestre de búsqueda de exoplanetas . [1] La instalación está ubicada en el Observatorio Paranal en el desierto de Atacama en el norte de Chile, a unos 2 km del Very Large Telescope de ESO y a 0,5 km del VISTA Survey Telescope . Las operaciones científicas comenzaron a principios de 2015. [2] El sondeo astronómico está gestionado por un consorcio de siete universidades europeas y otras instituciones académicas de Chile, Alemania, Suiza y el Reino Unido. [3] Los prototipos del conjunto se probaron en 2009 y 2010 en La Palma , y ​​de 2012 a 2014 en el Observatorio de Ginebra . [3]

El objetivo de NGTS es descubrir supertierras y exoneptunos que transiten estrellas relativamente brillantes y cercanas con una magnitud aparente de hasta 13. El estudio utiliza fotometría de tránsito , que mide con precisión el oscurecimiento de una estrella para detectar la presencia de un planeta cuando cruza frente a ella. NGTS consta de un conjunto de doce telescopios comerciales de 0,2 metros ( f/2,8 ), cada uno equipado con una cámara CCD sensible al rojo que opera en el visible y el infrarrojo cercano a 600-900 nm. El conjunto cubre un campo de visión instantáneo de 96 grados cuadrados (8 grados 2 por telescopio) o alrededor del 0,23% de todo el cielo. [4] NGTS se basa en gran medida en la experiencia con SuperWASP , utilizando detectores más sensibles, software refinado y ópticas más grandes, aunque tiene un campo de visión mucho más pequeño. [5] En comparación con el telescopio espacial Kepler , con su campo Kepler original de 115 grados cuadrados, el área del cielo cubierta por NGTS será dieciséis veces mayor, porque el estudio pretende explorar cuatro campos diferentes cada año durante un período de cuatro años. Como resultado, la cobertura del cielo será comparable a la de la fase K2 de Kepler . [4]

NGTS es adecuado para el seguimiento fotométrico terrestre de candidatos a exoplanetas desde telescopios espaciales como TESS , Gaia y PLATO . [1] A su vez, instrumentos más grandes como HARPS , ESPRESSO y VLT-SPHERE pueden realizar un seguimiento de los descubrimientos de NGTS con una caracterización detallada para medir la masa de un gran número de objetivos utilizando espectroscopia Doppler (método de bamboleo) y hacer posible determinar la densidad del exoplaneta y, por lo tanto, si es gaseoso o rocoso. Esta caracterización detallada permite llenar el vacío entre planetas del tamaño de la Tierra y gigantes gaseosos , ya que otros estudios terrestres solo pueden detectar exoplanetas del tamaño de Júpiter, y los planetas del tamaño de la Tierra de Kepler a menudo están demasiado lejos u orbitan estrellas demasiado tenues para permitir la determinación de la masa del planeta. El campo de visión más amplio de NGTS también le permite detectar un mayor número de planetas más masivos alrededor de estrellas más brillantes. [6] [7]

Misión científica

El Next-Generation Transit Survey (NGTS) busca exoplanetas en tránsito, es decir, planetas que pasan frente a su estrella madre, lo que provoca una ligera atenuación de la luz de la estrella que puede detectarse con instrumentos sensibles. Esta secuencia en cámara lenta se tomó durante una prueba bajo una luna brillante.

Los estudios terrestres de planetas extrasolares, como WASP y el proyecto HATNet, han descubierto muchos exoplanetas de gran tamaño, principalmente gigantes gaseosos del tamaño de Saturno y Júpiter. Las misiones espaciales, como CoRoT y el estudio Kepler, han extendido los resultados a objetos más pequeños, incluidos exoplanetas rocosos del tamaño de supertierras y Neptuno. [4] Las misiones espaciales en órbita tienen una mayor precisión en la medición del brillo estelar que la que es posible mediante mediciones terrestres, pero han sondeado una región relativamente pequeña del cielo. Desafortunadamente, la mayoría de los candidatos más pequeños orbitan estrellas que son demasiado débiles para confirmarlas mediante mediciones de velocidad radial. Por lo tanto, las masas de estos candidatos más pequeños son desconocidas o están mal restringidas, de modo que no se puede estimar su composición global. [4]

Al centrarse en objetivos del tamaño de una supertierra o Neptuno que orbitan alrededor de estrellas frías, pequeñas pero brillantes de tipo espectral K y M temprano, en un área considerablemente mayor que la cubierta por misiones espaciales, el NGTS pretende proporcionar objetivos principales para un mayor escrutinio por telescopios como el Very Large Telescope (VLT), el European Extremely Large Telescope (E-ELT) y el James Webb Space Telescope (JWST). Estos objetivos se caracterizan más fácilmente en términos de su composición atmosférica, estructura planetaria y evolución que los objetivos más pequeños que orbitan estrellas más grandes. [3]

En posteriores observaciones con telescopios más grandes, se dispondrá de medios potentes para investigar la composición atmosférica de los exoplanetas descubiertos por NGTS. Por ejemplo, durante un eclipse secundario, cuando la estrella oculta el planeta, una comparación entre el flujo en tránsito y fuera de él permite calcular un espectro de diferencia que representa la emisión térmica del planeta. [8] El cálculo del espectro de transmisión de la atmósfera del planeta se puede obtener midiendo los pequeños cambios espectrales en el espectro de la estrella que surgen durante el tránsito del planeta. Esta técnica requiere una relación señal-ruido extremadamente alta y, hasta ahora, se ha aplicado con éxito solo a unos pocos planetas que orbitan alrededor de estrellas pequeñas, cercanas y relativamente brillantes, como HD 189733 b y GJ 1214 b . NGTS pretende aumentar en gran medida el número de planetas que se pueden analizar utilizando dichas técnicas. [8] Las simulaciones del rendimiento esperado de NGTS revelan el potencial de descubrir aproximadamente 231 planetas del tamaño de Neptuno y 39 súper-Tierras susceptibles de análisis espectrográfico detallado por el VLT, en comparación con solo 21 planetas del tamaño de Neptuno y 1 súper-Tierra a partir de los datos de Kepler . [4]

Instrumento

Desarrollo

Los objetivos científicos del NGTS requieren poder detectar tránsitos con una precisión de 1 mmag en magnitud 13. Aunque a nivel del suelo este nivel de precisión se lograba de manera rutinaria en observaciones de campo estrecho de objetos individuales, no tenía precedentes en un estudio de campo amplio. [4] Para lograr este objetivo, los diseñadores de los instrumentos del NGTS se basaron en una amplia herencia de hardware y software del proyecto WASP, además de desarrollar muchas mejoras en sistemas prototipo que operaron en La Palma durante 2009 y 2010, y en el Observatorio de Ginebra de 2012 a 2014. [6]

Conjunto de telescopios

El NGTS emplea un conjunto automatizado de doce telescopios de 20 centímetros f/2.8 en monturas ecuatoriales independientes y que operan en longitudes de onda que van desde el naranja hasta el infrarrojo cercano (600-900 nm). Está ubicado en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral en Chile, un lugar conocido por su bajo nivel de vapor de agua y sus excelentes condiciones fotométricas.

Búsqueda combinada

El proyecto del telescopio NGTS coopera estrechamente con los grandes telescopios de ESO. Las instalaciones de ESO disponibles para estudios de seguimiento incluyen el Buscador de Planetas de Alta Precisión por Velocidad Radial (HARPS) en el Observatorio La Silla ; ESPRESSO para mediciones de velocidad radial en el VLT; SPHERE , un sistema de óptica adaptativa e instalación coronográfica en el VLT que toma imágenes directas de planetas extrasolares; [9] y una variedad de otros instrumentos del VLT y del E-ELT planificados para la caracterización atmosférica. [4]

Asociación

Aunque está ubicado en el Observatorio Paranal, NGTS en realidad no es operado por ESO, sino por un consorcio de siete instituciones académicas de Chile, Alemania, Suiza y el Reino Unido: [3]

Resultados

Descubrimientos

Planetas

Esta es una lista de planetas descubiertos en este estudio. Esta lista está incompleta y se necesita más información.

  Indica que el planeta orbita una o ambas estrellas en un sistema binario.

Enanas marrones

Además, el estudio ha descubierto dos enanas marrones.

Véase también

Otros proyectos de búsqueda de exoplanetas

Notas

  1. ^ Descubierto por HATNet , parámetros actualizados por NGTS.

Referencias

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