NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) har upptäckt 21 planeter utanför vårt solsystem och fångat data om andra intressanta händelser som inträffade på södra himlen under dess första vetenskapsår. TESS har nu riktat sin uppmärksamhet mot det norra halvklotet för att slutföra den mest omfattande planetjaktsexpeditionen som någonsin genomförts.

TESS började jaga efter exoplaneter (eller världar som kretsar kring avlägsna stjärnor) på den södra himlen i juli 2018, samtidigt som man samlar in data om supernovor, svarta hål och andra fenomen i dess siktlinje. Tillsammans med planeterna TESS har upptäckt, uppdraget har identifierat över 850 kandidatexoplaneter som väntar på bekräftelse av markbaserade teleskop.

"Takten och produktiviteten för TESS under dess första verksamhetsår har vida överträffat våra mest optimistiska förhoppningar om uppdraget, " sa George Ricker, TESS:s huvudutredare vid Massachusetts Institute of Technology i Cambridge. "Förutom att hitta en mångfald av exoplaneter, TESS har upptäckt en skattkammare av astrofysiska fenomen, inklusive tusentals våldsamt variabla stjärnobjekt."

För att söka efter exoplaneter, TESS använder fyra stora kameror för att titta på en 24 gånger 96-graders del av himlen i 27 dagar åt gången. Vissa av dessa avsnitt överlappar varandra, så vissa delar av himlen observeras i nästan ett år. TESS koncentrerar sig på stjärnor närmare än 300 ljusår från vårt solsystem, håller utkik efter transiter, som är periodiska sänkningar i ljusstyrka orsakade av ett föremål, som en planet, passerar framför stjärnan.

Den 18 juli, den södra delen av undersökningen avslutades och rymdfarkosten vände sina kameror mot norr. När den färdigställer den norra delen 2020, TESS kommer att ha kartlagt över tre fjärdedelar av himlen.

"Kepler upptäckte det fantastiska resultatet att, i genomsnitt, varje stjärnsystem har en planet eller planeter runt sig, sade Padi Boyd, TESS-projektforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "TESS tar nästa steg. Om planeter finns överallt, låt oss hitta dem som kretsar ljust, närliggande stjärnor eftersom de kommer att vara de vi nu kan följa upp med befintliga mark- och rymdbaserade teleskop, och nästa generation av instrument i decennier framöver."

Här är några av de intressanta föremål och händelser som TESS såg under sitt första år.

Exoplaneter

För att kvalificera sig som en exoplanetkandidat, ett objekt måste göra minst tre transiteringar i TESS-data, och sedan genomgå flera ytterligare kontroller för att se till att transiterna inte var en falsk positiv orsakad av en förmörkelse eller en följeslagare, men kan i själva verket vara en exoplanet. När en kandidat har identifierats, astronomer använder ett stort nätverk av markbaserade teleskop för att bekräfta det.

"Teamet är för närvarande fokuserat på att hitta de bästa kandidaterna att bekräfta genom markbaserad uppföljning, sa Natalia Guerrero, som leder teamet som ansvarar för att identifiera exoplanetkandidater vid MIT. "Men det finns många fler potentiella exoplanetkandidater i data som ännu inte ska analyseras, så vi ser egentligen bara toppen av isberget här. TESS har bara skrapat på ytan."

Planeterna som TESS hittills har upptäckt sträcker sig från en värld som är 80 % av jordens storlek till de som är jämförbara med eller överstiger storleken på Jupiter och Saturnus. Som Kepler, TESS hittar många planeter som är mindre än Neptunus, men större än jorden.

Medan NASA strävar efter att placera astronauter på några av våra närmaste grannar - Månen och Mars - för att förstå mer om planeterna i vårt eget solsystem, Uppföljningsobservationer med kraftfulla teleskop av planeterna TESS upptäcker kommer att göra det möjligt för oss att bättre förstå hur jorden och solsystemet bildades.

Med TESSs data, forskare som använder nuvarande och framtida observatorier, som rymdteleskopet James Webb, kommer att kunna studera andra aspekter av exoplaneter, som närvaron och sammansättningen av vilken atmosfär som helst, vilket skulle påverka möjligheten att utveckla livet.

Kometer

Innan vetenskapsverksamheten startade, TESS tog tydliga bilder av en nyupptäckt komet i vårt solsystem. Under instrumenttestning i omloppsbana, satellitens kameror tog en serie bilder som fångade rörelsen av C/2018 N1, en komet som hittades den 29 juni av NASA:s Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE).

TESS fångade data om liknande objekt utanför solsystemet också.

Exokometer

Data från uppdraget användes också för att identifiera transiter av kometer som kretsade runt en annan stjärna:Beta Pictoris, ligger 63 ljusår bort. Astronomer kunde hitta tre kometer som var för små för att vara planeter och som hade detekterbara svansar, den första identifieringen av sin typ i synligt ljus.

Supernovor

Eftersom TESS spenderar nästan en månad på att leta på samma plats, den kan fånga data om stjärnhändelser, som supernovor, när de börjar. Under de första månaderna av vetenskapsverksamhet, TESS upptäckte sex supernovor som förekom i avlägsna galaxer som senare upptäcktes av markbaserade teleskop.

Forskare hoppas kunna använda dessa typer av observationer för att bättre förstå ursprunget till en specifik typ av explosion känd som en typ Ia-supernova.

Typ Ia supernovor förekommer antingen i stjärnsystem där en vit dvärg drar gas från en annan stjärna eller när två vita dvärgar smälter samman. Astronomer vet inte vilket fall som är vanligast, men med data från TESS, de kommer att få en tydligare förståelse av ursprunget till dessa kosmiska explosioner.

Typ Ia supernovor är en klass av objekt som kallas ett "standardljus, " vilket betyder att astronomer vet hur ljusa de är och kan använda dem för att beräkna kvantiteter som hur snabbt universum expanderar. TESS-data kommer att hjälpa dem att förstå skillnader mellan typ Ia-supernovor skapade under båda omständigheterna, vilket kan ha stor inverkan på hur vi förstår händelser som sker miljarder ljusår bort och, i sista hand, universums öde.