Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Olweg]

Красота!

[T101]

На всякий случай уточню, что эффективная температура Земли 249 К.
Действительно, практически точь - в точь! Здорово, да.

[Searcher16]

Красота!

Жаль,что в число подтвержденных систем эта красота не входит 

[Searcher16]

Уфф! Только сейчас закончил большой труд по экстраполяции и интерполяции кандидатов Кеплера. Брал только системы, в которых количество планет больше трех. Экстраполировал обычно в пределе от самой внутренней планеты до самой внешней. В итоге: 22 потенциальные четырех-, 5 - пяти, 4 - шести и 3 - семипланетки!

Еще в семи системках явно что-то есть в вызывающе пустых промежутках, 4 системы, похоже, не имеют периодичного строения. В пяти экстраполяцию делать не стал (ультратесные орбиты и/или странные резонансы)

Постараюсь скоро выложить больше данных (таблицы, зарисовки CorelDraw) хотя бы о самых интересных кандидатах...

[Olweg]

Поковырялся немного со статистикой. В дебри вдаваться не буду, но предварительные впечатления такие:
- начиная с периодов 10 д распределение периодов по логарифмической шкале более-менее ровное, например в диапазоне 50-85 д примерно столько же планет, сколько в диапазоне 17-30 д; может быть небольшой прирост начиная с периодов около 100 д, но поскольку надёжная выборка пока что обрывается примерно на 150 д (1/3 периода наблюдений), уверенности в этом нет
- но для планет с радиусом >3 земных функция распределения совсем другая - с ростом периода частота планет нарастает (при логарифмической шкале)
- есть странный и скорее всего реальный пик распределения планет с радиусами 2-3 земных в районе 30-50 д; планет с такими периодами почти в два раза больше, чем в диапазонах 10-17, 17-30, 50-85 и 85-150 д; у планет с R<2 такого пика не наблюдается
- планеты с R=1.4-2.0 земных встречаются на 10-20% реже, чем планеты с R=2.0-2.8 (кроме упомянутого выше диапазона 30-50 д)
- аналогично для диапазона 1.0-1.4 земных - планет в нём примерно на 10% меньше, чем в диапазоне  R=1.4-2.0, по крайней мере до периодов 50 д (дальше возникают слишком большие погрешности, и не очень понятно, как их правильно компенсировать)
- среди короткопериодичных (T< 10 д) преобладают планеты с малыми радиусами R<1.4, что видимо связано с испарением "океанид" и "субнептунов"

[vsevolodson]

Olweg, извольте чуть покритиковать. Лично я считаю, что разные планетные системы могут иметь соответствие с масштабным фактором. Т.е. сам период статистически/физически мало на что влияет, а влиять на самом деле может удельное облучение (ватт на квадратный метр энергии от звезды при данной большой полуоси орбиты планеты):

[Olweg]

Я выбросил, в соответствии с методикой Говарда и Ко все звёзды холоднее 4100 К и все субгиганты и гиганты с log g < 4.0. У большинства оставшихся светимости в пределах 0.1-2.0 солнечной. Можно ещё сузить, выбросив все с T<5000 K. Попробую это сделать. Но сомневаюсь, что масштабный фактор напрямую зависит от светимости (ну или точнее от её корня квадратного). Например, аналоги Юпитера, обнаруженные у нескольких красных карликов, обладают температурным режимом скорее Сатурна и Урана.

[Olweg]

Проверил. Вроде бы увеличивается относительное количество крупных планет (R>2.0), что в общем-то логично (чем больше звезда, тем больше в среднем у неё планеты). Но поскольку выборка сильно прорежена, результаты уже менее надёжны.

[vsevolodson]

Например, аналоги Юпитера, обнаруженные у нескольких красных карликов, обладают температурным режимом скорее Сатурна и Урана.

Да, миграции ещё никто не отменял. Но статистически может быть интересно и распределение по облучению. Bот например система OGLE-2006-BLG-109L, похоже являющаяся уменьшенной копией системы Солнца, Юпитера и Сатурна. Меньшие планеты, вероятно утонули в шуме.

[Olweg]

Но, опять же, хотя в статье и говорится про равновесные температуры как у Юпитера и Сатурна, для массы 0.5 характерна болометрическая светимость меньше 0.1 солнечной, может быть, даже меньше 0.05, что даёт масштабный коэффициент 0.2-0.3, в то время как у системы он равен 0.45.

[Olweg]

- есть странный и скорее всего реальный пик распределения планет с радиусами 2-3 земных в районе 30-50 д;

Может быть, это как-то связано с раздуванием атмосфер у таких уже довольно горячих и неплотных планет; ближе из-за атмосферных потерь радиусы начинают уменьшаться, т.е. происходит наложение двух функций. Что-то вроде:

[vsevolodson]

Но, опять же, хотя в статье и говорится про равновесные температуры как у Юпитера и Сатурна, для массы 0.5 характерна болометрическая светимость меньше 0.1 солнечной, может быть, даже меньше 0.05, что даёт масштабный коэффициент 0.2-0.3, в то время как у системы он равен 0.45.

Да, похоже вы правы.

[Dayan]

Поковырялся немного со статистикой. В дебри вдаваться не буду, но предварительные впечатления такие:
- начиная с периодов 10 д распределение периодов по логарифмической шкале более-менее ровное, например в диапазоне 50-85 д примерно столько же планет, сколько в диапазоне 17-30 д; может быть небольшой прирост начиная с периодов около 100 д, но поскольку надёжная выборка пока что обрывается примерно на 150 д (1/3 периода наблюдений), уверенности в этом нет
- но для планет с радиусом >3 земных функция распределения совсем другая - с ростом периода частота планет нарастает (при логарифмической шкале)
- есть странный и скорее всего реальный пик распределения планет с радиусами 2-3 земных в районе 30-50 д; планет с такими периодами почти в два раза больше, чем в диапазонах 10-17, 17-30, 50-85 и 85-150 д; у планет с R<2 такого пика не наблюдается
- планеты с R=1.4-2.0 земных встречаются на 10-20% реже, чем планеты с R=2.0-2.8 (кроме упомянутого выше диапазона 30-50 д)
- аналогично для диапазона 1.0-1.4 земных - планет в нём примерно на 10% меньше, чем в диапазоне  R=1.4-2.0, по крайней мере до периодов 50 д (дальше возникают слишком большие погрешности, и не очень понятно, как их правильно компенсировать)
- среди короткопериодичных (T< 10 д) преобладают планеты с малыми радиусами R<1.4, что видимо связано с испарением "океанид" и "субнептунов"

Olweg, видимо ваше небольшое исследование не противоречит статье

Kepler Statistical Analysis Suggests Earthlike Planets Extremely Rare

и если Вы считаете, что распределение планет небольшого радиуса по периодам полно или почти полно, то это лишь укрепляет пессимистический сценарий (для аналогов Земли)? Правда, о пике 30-50 дней в ней другие результаты, Вы изменили выборку.

[Olweg]

Нет, "мелкие" планеты (R<1.4) дальше 50 д я не учитывал, потому что у них уже очень низкий сигнал/шум. Тем более с R<1.0. Поводов для пессимизма пока не вижу. Хотя и сверхоптимистических оценок о распространённости аналогов Земли не разделяю. Пока ещё слишком рано судить о том, находится ли Солнечная Система где-то в хвосте распределения единой популяции маломассивных планет или входит в какую-то вторую популяцию, отличную от той, что сейчас обнаружил "Кеплер" (и HARPS).

[Searcher16]

Оно и так ясно, что Кеплер пропускает много мелочи...

Кандидаты из моих экстраполяций (приведены полуоси орбит по данным из списка, за исключением подтвержденных систем):
41.04 - 0,158
70.06 (Kepler-20 g) - 0,214
85.04 - 0,05
116.04 - 0,17
148.04 - 0,138
152.04 - 0,44 (внешний)
191.05 - 0,065 (вероятность существования небольшая - рядом гигант)
245.05 - 0,1725 (размерами с Луну)
248.05 - 0,043
314.04 - 0,109 (вероятность существования не очень большая)
343.04 - 0,09
343.05 - 0,15
398.04 - 0,085
398.05 - 0,151 (вероятность существования небольшая - рядом тоже гигант)
408.04 - 0,143
408.05 - 0,26 (внешний)
474.04 - 0,302
500.06 - 0.0254 (R<0,8 земного)
528.04 - 0,227
700.04 - 0,139
701.04 - 0,225
718.04 - 0,096
718.05 - 0,45 (внешний,вероятность транзита невелика)
756.04 - 0,14 (внешний)
756.05 - 0,071
756.06 - 0,21 (внешний)
880.05 - 0,104
899.04 - 0,16
904.06 - 0,112
906.04 - 0,094
906.05 - 0,167 (внешний)
906.06 - 0,223 (внешний)
907.05 - 0,0844
907.06 - 0,28
907.07 - 0,6 (внешний)
921.04 - 0,063
921.05 - 0,185 (внешний)
938.04 - 0,038
941.04 - 0,106
961.04 (KOI-961 e) -  0,0089
1078.04 - 0,096
1198.05 - 0,07
1198.06 - 0,043
1198.07 - 0,176
1430.04 - 0,212
1442.04 - 0,077(данные Батальи)
1557.05 - 0,069
1563.05 - 0,093
1563.06 - 0,142 (внешний)
1567.05 - 0,168
1567.06 - 0,092
1576.04 - 0,127
1589.06 - 0.137
1589.07 - 0.064
1589.08 - 0.33 (внешний)
1589.09 - 0.46 (внешний)
1598.04 - 0,178
1647.04 - 0,32 (внешний)
1805.04 - 0,154
1805.05 - 0,109
1867.04 - 0,069
1916.04 - 0,05
1916.05 - 0,245 (внешний)
1931.04 - 0,165 (внешний)
1931.05 - 0,122 (внешний)
1952.04 - 0,13
1952.05 - 0,232 (внешний)
1952.06 - 0,1
2025.04 - 0,23 (внешний)
2038.05 - 0,217 (внешний)
2248.05 - 0,052 0,175 (внешний)

Для KOI-250 (Kepler-26) более - менее гармонично восьмипланетное решение :
                           
с полуосями (по списку, от самой внутренней к самой внешней) - 0,039; 0,052; 0,07; 0,09; 0,112; 0,142; 0,177; 0,218, но я считаю его инсинуацией - уж больно оно притянуто за уши. Аналогично (добавлением на 0,335 и 0,128 а.е.) "выглаживается" KOI-157 (Kepler-11). Но, если орбита внешней ещё стабильна, то внутренняя отправится блуждать по космосу, если ее габариты превосходят марсианские. KOI-2248, по-видимому, относительно тесная двойная (грубая оценка среднего расстояния - 30-40 а.е.). Там наверняка обнаружат ещё несколько кандидатов, наиболее вероятное решение я привел в списке

[Olweg]

Космический телескоп «Кеплер» получит достойного ревизора

[Dayan]

Космический телескоп «Кеплер» получит достойного ревизора

HARPS-North уже 1 апреля! Приятная новость. Это должно ускорить некоторые подтверждения методом лучевых скоростей, правда, аналоги Земли по-прежнему останутся вне зоны досягаемости.

[Searcher16]

Космический телескоп «Кеплер» получит достойного ревизора

Это очень-даже-хорошо, но... Gliese 581 этот "ревизор" мониторить будет?

[Алексей Шевченко]

правда, аналоги Земли по-прежнему останутся вне зоны досягаемости.

До поры, до времени ...

[Dayan]

правда, аналоги Земли по-прежнему останутся вне зоны досягаемости.

До поры, до времени ...

Будем надеяться, что метод лучевых скоростей будет модернизирован как можно скорее. В статье говорится, что на HARPS-North к концу года будет установлен прибор для повышения разрешающей способности, а на HARPS собственно уже испытывают такой. Но, на тестирование этих систем на спектрографах нужно время. Также, для регистрации аналогов Земли подходят только самые спокойные звёзды, а на этот отбор тоже нужно немало времени.