Бета Гончих Псов

[Павел99]

Уважаемые эксперты! Периодически возникают сообщения, что найдена очередная экзопланета на расстоянии более 1000 световых лет от Земли, и даже может быть в обитаемой зоне. Но вот висит от нас в 27 световых годах звезда Бета Гончих Псов:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Бета_Гончих_Псов

Это солцеподобная звезда - прямо-таки идеальный объект для патронирования какой-нибудь землеобразной планеты. Только вот никаких новостей нет ни про такую планету, ни про какие-либо наблюдения или исследования в эту сторону. Телескопы Хаббл, Кеплер, а теперь Джеймс Уэбб будто нарочно не направляются в эту сторону. Вот только промелькнуло одно невнятное сообщение на эту тему:
https://ria.ru/20200731/1575221434.html

Может, там уже давно всё нашли, но помалкивают?

[Olweg]

Не так-то просто открыть экзопланету. Есть хороший разбор на эту тему:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,110228.0.html

Конечно, звезда попадала в обзоры. Но пока ничего. И она не одна такая. Известные планеты у ближайших звёзд типа Солнца - пока, к сожалению, скорее исключение, чем правило.

[Павел99]

Olweg, я ту тему пробежал, и Вы там сообщали ещё в 2013 году. Но у меня остаются вопросы:
1) Значит ли, в том числе из сообщений vika vorobyeva и других, что на расстоянии 27 световых лет современными средствами (включая Джеймса Уэбба) планеты земной группы невозможно обнаружить? (Сомнительно, так как сообщения о таких планетах, и гораздо более отдалённых, поступали, и есть даже описания, например, TRAPPIST-1 в 40 световых годах и массой меньше, чем у Земли: https://ru.wikipedia.org/wiki/TRAPPIST-1_d);
2) Велись ли в последнее время исследования по Бета Гончих Псов (также Чара, Хара...) и каковы их результаты? А если не велись, то каковы причины?

[Olweg]

1. Да, невозможно. Два основных метода до сих пор - доплеровский и транзитный. Скоро может подключиться ещё астрометрический, по данным от обсерватории Gaia. Ни один из них не позволяет пока обнаружить аналог Земли. Для транзитного метода, кроме прочего, нужна ещё и очень удачная и маловероятная конфигурация планетных орбит. Система TRAPPIST-1 была обнаружена именно транзитным методом, и у очень маленького красного карлика. Прохождение планеты по диску таких звёзд вызывает очень сильные падения яркости, на два порядка большие, чем вызвало бы у той же Хары. При этом вероятность транзита - меньше процента.

2. У меня данных нет, но, думаю, что велись. Не вижу противопоказаний.

[Foma]

2) Велись ли в последнее время исследования по Бета Гончих Псов (также Чара, Хара...) и каковы их результаты? А если не велись, то каковы причины?

Поиски у bet CVn ведутся давно и разными способами. За 20 лет получено 235 замеров лучевых скоростей, показано, что ближе 10 а.е. от звезды отсутствуют планеты массивнее Сатурна (Kane et al 2020 AJ 160 81). Астрометрические данные Gaia исключают планеты тяжелее 2 масс Земли в обитаемой зоне (A&A 659, A104 (2022)).

[Павел99]

Foma, в статье по первой ссылке говорится о методе прямой визуализаций (direct imaging) для "изучения возможной планетарной архитектуры Беты Гончих Псов". О чём здесь речь, и не связано ли это с возможностями телескопа Джеймс Уэбб?

[Foma]

Foma, в статье по первой ссылке говорится о методе прямой визуализаций (direct imaging) для "изучения возможной планетарной архитектуры Беты Гончих Псов". О чём здесь речь, и не связано ли это с возможностями телескопа Джеймс Уэбб?

Речь о коронографических наблюдениях звезды обсерваториями следующего поколения, HabEx и LUVOIR. JWST тоже оснащен коронографами, угловой размер их маски, называемый также внутренним рабочим углом, составляет ~(3...6) λ/D или 0.4-0.8'' для инструмента NIRCам (1.8-4.6 мкм) и ~0.5-2'' для MIRI (5-23 мкм). За счет большой длины волны коронографические наблюдения на JWST не превосходят, а даже уступают возможностям наземных оптических обсерваторий. Он лишь изучает в ИК ранее открытые экзопланеты на широких орбитах, например HIP 65426b в 0.8'' от звезды или HR8799 bcde (в 0.5-1.7'').
Для сравнения, обитаемая зона вокруг bet CVn находится в 0.096-0.223'' от звезды. Отснять планету на таком малом удалении сможет только LUVOIR, причем только в варианте с апертурой 15 м и почти в ультрафиолете.

[Павел99]

Foma, тогда у меня вопрос, как транзитный метод помог открыть на расстоянии в 1800 световых лет экзопланету Kepler-452 b радиусом только чуть больше Земли, находящийся в 1 астрономической единице от материнской звезды, у которой, в свою очередь, спектральный класс G, как у Солнца, и радиус на 10% больше? (Впрочем, напрашивается вывод, что плоскость орбиты планеты слишком удачно расположена и совпадает с осью наблюдения с Земли. Но если бы такая планета была спутником Бета Гончих Псов, то при благоприятном положении орбиты её тем более бы заметили)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Kepler-452_b
 

[Olweg]

Отвечу за Фому:

Впрочем, напрашивается вывод, что плоскость орбиты планеты слишком удачно расположена и совпадает с осью наблюдения с Земли. Но если бы такая планета была спутником Бета Гончих Псов, то при благоприятном положении орбиты её тем более бы заметили

Да, нужна очень выделенная конфигурация орбиты - вероятность около 0.5% для аналога Земли. «Кеплер», обнаруживший Kepler-452b, наблюдал одновременно за ~150 тыс. звёзд на узком участке неба. Естественно, звёзды эти в основном тусклые и далеко расположенные. Есть программы, которые ищут экзопланеты по всему небу, в основном у красных карликов (например, MEarth), но и у звёзд типа Солнца тоже (TESS). Проблема в том, что таким поиском можно открыть только короткопериодичные планеты, с периодами до нескольких недель. «Кеплер» же непрерывно наблюдал за одним и тем же участком неба 4 года. В общем, тут противоречие между площадью наблюдения и его длительностью - всеохватные программы поиска вынуждены постоянно менять сектора обзора.

Доплеровский метод тоже чувствительнее к короткопериодичным планетам, хотя и не до такой степени, как транзитный.

Кстати, Kepler-452b в итоге не подтвердилась. Ложная тревога.

[Klapaucius]

Дзета Тукана моя любимая звезда была, примерно на таком же расстоянии. Но сейчас глянул, походу довольно молодая и ярче Солнца (развитую жизнь там искать не стоит особо надеяться, но можно конечно попробовать, а если что для терраформирования и колонизации в самый раз, если подходящую планетку найдём). Тау Кита вот ещё, почти идеальная и много ближе. Правда насчёт планетной системы всякое пишут. Скорее океаниды там (великоваты по сравнению с Землёй, но могли и потерять много пара в космос, мы процессы слабо знаем), и какие-то открытые планеты "закрыты".
Эпсилон Эридана... Там всё мутно со звездой и планетной системой, но объект тоже вкуснейший для изучения. Альфа Кентавра исчо, все три компонента.

[Olweg]

Дельта Павлина, Бета Волос Вероники… Много их!

[Klapaucius]

Дельта Павлина, Бета Волос Вероники… Много их!

Ну эти два примера не очень... Есть приемлемые (по орбитам звёздных компонентов) двойные (и не только, одиночные тоже есть) GOV и плюс-минус (по справочнику Куликовского года от 1971 искал, но там возможно как  с Дзетой Тукана обломчик в наши времена). Если таки да (до K9V, может иногда и класса M), есть куда лететь! Шутка (почти). Сначала сигналы ловим, потом зонды посылаем (шпионские или на предмет заселения). Потом или тушками летим, или ещё как. Альфа Кентавра кстати ещё потенциально очень перспективная тройная звёздная система. Но вероятности против... Да и лететь пока не на чем, маленький фотоаппарат пролётный мало что и снимет, и там часы максимум (как Новые Горизонты мимо Плутона, даже может меньше). С Земли наблюдать будет дешевле и эффективнее пока что. Но вот если где-то не очень далеко (под 30 световых лет это пока ого-го) найдут двойника Земли, и главное атмосферу кислородную, надо будет думать как туда зонд посадить для анализов (и орбитальный аппарат для мониторинга вывести). Что при нынешних технологиях представляется невозмжной задачей. Но технологии они такие, сейчас одни потом другие.

[Павел99]

Есть ли какие-нибудь перспективные методы обнаружения экзопланет с "неподходящими" орбитами, которые могут быть реализованы позднее, по мере возникновения новых технических возможностей?

[Foma]

Есть ли какие-нибудь перспективные методы обнаружения экзопланет с "неподходящими" орбитами, которые могут быть реализованы позднее, по мере возникновения новых технических возможностей?

В перспективе ближайших 10-20 лет возможно лишь техническое улучшение, связанное в основном с ростом апертуры инструментов. Точность допплеровского метода сейчас достигла 0.1 м/с, реально довести до 0.01 м/с, что достаточно для обнаружения земель, но только у "нешумных" звезд, каких немного. Транзитный метод давно уже ограничен не столько техническими вопросами, сколько вероятностями транзитной конфигурации. Он исчерпает себя после обнаружения (почти) всех транзитных планет у наиболее интересных звезд.
Нереализованные перспективы есть у коронографических наблюдений. Строящиеся сейчас экстремально большие телескопы с апертурой 30-40 м, вроде ELT, позволят увидеть все юпитеры дальше 1-2 а.е. у всех звезд ближе 30 пк (A&A, 652 (2021) A67). Также можно ожидать наблюдения планет земного типа в обитаемой зоне самых ближайших звезд - α Центавра, ε Эридана,  ε Индейца, Проциона и τ Кита (arXiv:2212.06993). В сочетании с астрометрическими данными это даст нам к 2040 гг общую картину всех планетных систем в окрестности.
Следующий шаг потребует вывода 30-50-100 м телескопов в космос,что едва ли произойдет раньше 2050 гг. Ну и последний штрих -  детальное наблюдение экзопланет с помощью гравитационной линзы Солнца - стоит ожидать в самом конце 21 века, слишком уж далеко туда лететь.

[Olweg]

Дельта Павлина, Бета Волос Вероники… Много их!

Ну эти два примера не очень...

Чем же?

[Klapaucius]

Дельта Павлина, Бета Волос Вероники… Много их!

Ну эти два примера не очень...

Чем же?

Дельта Павлина субгигант (для её возраста чего-то рановато впрочем), у Беты Волос Вероники в зоне жизни планета в несколько масс Юпитера (разве что у планеты спутник размером с Землю найдут). Есть правда ещё второй компонент, G5V, но какой-то кучерявый по светимости.

[Olweg]

Да, действительно, Дельта Павлина - субгигант, я почему-то считал, что она ещё на ГП. Но сильно раздуться она ещё не успела, светимость 1.24 солнечной при массе 1.05 - пока всё не так уж плохо. Например, у Беты Гидры светимость 3.5 солнечной при массе 1.08, вот это уже действительно беда-печаль.

А откуда данные по газовому гиганту у Беты Волос Вероники? Никогда о таком не слышал, и сейчас не нашёл.

[Klapaucius]

А откуда данные по газовому гиганту у Беты Волос Вероники? Никогда о таком не слышал, и сейчас не нашёл.

Из википедии, вестимо ru.wikipedia.org/wiki/Бета_Волос_Вероники
Насчёт субгигантов (Дельта Павлина вряд ли исключение, хотя наверняка возможны варианты, может давным-давно на неё упала другая небольшая звезда - но тут я не знаю как изменятся параметры), всё же зона жизни сдвигается довольно быстро. И если раньше планета была льдышкой миллиарды лет, там вряд ли дальше одноклеточных что-то пойдёт. Не успеют.

[Olweg]

Ссылка идёт на статью, в которой никаких упоминаний ни Beta Com, ни HIP 64394 b нет. Вообще никаких упоминаний этой планеты я не смог найти в сети. В общем, типично для рупедии… Поэтому предпочитаю смотреть только англоязычные статьи.

[Olweg]

у Беты Волос Вероники в зоне жизни планета в несколько масс Юпитера (разве что у планеты спутник размером с Землю найдут).

Кажется, нашёл:
https://exoplanets.nasa.gov/exoplanet-catalog/6988/11-comae-berenices-b/

Супергигант с периодом 326 суток. Только это 11 Волос Вероники, а Бета - 43 Волос Вероники по Флемстиду. По ней так ничего и не нашёл.

Есть правда ещё второй компонент, G5V, но какой-то кучерявый по светимости.

Не подтверждён. Так что звезда - вполне перспективная