Keplerteleskopet, 2009 – 2018

När Keplerteleskopet lämnade Jorden den 6:e mars 2009 var målet inställt på att observera mer än 150 000 stjärnor i i riktning stjärnbilden Svanen (Cygnus på latin), kontinuerligt i 3½ år. Det blev till slut nio år av observationer innan brälslet tog slut och det sista datapaketet sändes till Jorden.

Teleskopet fick sitt namn efter Johannes Kepler som med sina tre lagar beskrev himlakroppars omloppsbanor. En icke försumbar bas i jakten på planeter kring stjärnor i vår galax.

KeplerTeleskopet
En konstnärs illustration av uppdrag Kepler. Bild: NASA/JPL

Ska man plocka kanareller kan det ta sin tid att hitta de första men när man plockat några söker sig ögonen automatiskt till ytorna med de rätta förutsättningarna och fångar snabbt upp de rätta färgerna. På samma sätt var det med jakten på exoplaneter (extrasolära planeter, planeter utanför vårt eget solsystem). När de första hittats gick proppen ur och upptäckterna rasslade in.

Den metod Keppletteleskopet använde är den s.k. transitmetoden. När en planet kommer in mellan stjärnan den färdas kring och teleskopet sjunker intensiteten i ljuset från stjärnan en aning.

Transit_diagram
En himlakropp som kommer in mellan en stjärna och en iakttagare, t.ex. ett teleskop, blockerar en del av ljuset och får intensiteten att sjunka. Ifall det sker i jämn frekvens kan man anta att det är en himlakropp som ligger i omloppsbana kring stjärnan – troligen en planet. Originaldiagram: NASA

Vill man få ett grepp om hur stor del av en stjärna som skyms av en planet kan man jämföra med hur det vore att befinna sig i ett annat stjärnsystem och se Jorden skymma Solen. Jorden skymmer då knappt en tolvtusendedel av Solen. 0,0008%. Det är inte svårt att inse att stora planeter är lättare att upptäcka. Även när transitmetoden används.

Keplerteleskopets beräknade minimilivstid på 3½ år var betydelsefull för att man skulle få data samlad under tillräckligt lång tid för att upptäcka periodiciteten. Vår egen Jord skulle ju ge bara tre utslag i Solens intensitet under den tiden, och tre iakttagelser är i mindre laget om man vill fastställa en periodisk händelse.

kepler_planetkandidater_7_2015
Diagrammet visar de planetkandidater som Keplerteleskopet registrerade under lite drygt första halvan av 2015 i gult. Ett helt nytt område i diagrammet är små planeter med en mycket kort omloppstid. Det är också värt att notera att den stor del av planeterna har omloppstider (lokala ”år”) som är tiotalet jorddygn långa. Originalbild: NASA Ames/W. Stenzel

Med transitmetoden missar man alla planeter vars omloppsbana inte ligger i plan med oss. Grovt räknat kan man på detta sätt upptäcka en procent av de planeter som finns.

Det kittlar alltid fantasin ifall man hittar planeter i ”den beboeliga zonen”, det område som ligger lagom långt från en stjärna för att en planet där ska kunna hålla flytande vatten på sin yta. I vårt solsystem har vi två himlakroppar i den inre kanten av den beboeliga zonen; Jorden och Månen. Det är dock bara den ena av de två som kan hysa liv så som vi uppfattar det.

Kepler22b-systemet
Kring Kepler-22 hittade Keplerteleskopet 2011 sin första planet i den beboeliga zonen. Stjärnan är något mindre än Solen vilket gör att den beboeliga zonen där är något närmare stjärnan än motsvarande zon i vårt solsystem. Planeten Kepler-22b är den minsta kända planeten i den beboeliga zonen kring en Sol-lik stjärna. Den beräknas vara drygt dubbelt så stor som Jorden och har en omloppstid på 289 jorddygn. Bild: NASA/Ames/JPL-Caltech

Keplerteleskopet har visat tecken på att närma sig pensionsåldern redan tidigare. Det första av de gyroskop som höll teleskopet stabilt i förhållande till vår galax fick problem redan 2012. Året efter sade nummer två upp kontraktet. De två återstående gyroskopen kunde i huvudsak tillsammans med solvinden hålla teleskopet i rätt riktning och förlängde på så sätt dess livstid.

MilkywaykeplerfovbyCRoberts
Bild: NASA, Carter Roberts. Av Carter Roberts

När du nästa gång tittar upp mot området kring Svanen och Lyran kan du ägna en stund åt de upptäckter som gjorts just i det området med hjälp av Keplerteleskopet. Det finns redan ett teleskop som tagit upp Keplers fallna mantel. Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) sköts upp 18:e april 2018. TESS finns i omloppsbana kring Jorden. Keplerteleskopet fortsätter även efter sin pensionering att cirkulera kring Solen. Den bana det befinner sig i ligger något ytterom Jordens och har en omloppstid på 372½ jorddygn.

Varför finns alla de markbundna teleskop som använts för att bekräfta Keplers upptäckter på norra halvklotet?

Rymdstyrelsen har plockat ihop lite grafik och ett par videor på sin blogg.

 


JanJan är lärare i matematik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”. När fysiker frågar så menar de vanligtvis ”Hur?” och den frågan är god att peta i. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång. 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google+-foto

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s