Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Dayan]

Мда На сайт миссии я заглянуть и не догадалась.
Это маразм подкрадывается, я знаю
Спасибо, Dayan.

Да незачто, Вика! А по поводу маразма - не переживайте, я думаю, всё с Вами в порядке, просто у каждого (в том числе, у меня частенько ) бывают дни, когда голова забита другими проблемами, и в такой момент можно даже собственное имя не вспомнить!

[stalker1313]

На данный момент космический телескоп «Кеплер» – является главным открывателем экзопланет: с помощью этого телескопа было обнаружено уже около двух с половиной тысяч таких планет.

И как раз эти открытия, производимые «Кеплером» в режиме «нон-стоп», заставили астрофизиков задуматься над очередной загадкой мироздания: в числе найденных космическим телескопом планет большая часть – как минимум треть – является телами, размеры которых больше размеров Земли, но меньше Нептуна. Так же, большая часть из них еще и располагается достаточно близко к своим звёздам.

Согласно всем классическим моделям, описывающим образование планетных систем, такого числа планет с такими параметрами не просто не должно существовать – их не может быть в принципе! Следуя основной теории, описывающей возникновение Солнечной системы, наши планеты формировались в процессе аккреции так именуемого протопланетного диска. Пыль «кучковалась» в каменно-ледяные планетезимали, затем, «слипшиеся» в протопланеты – из этих объектов и сформировались современные планеты, являющиеся частью Солнечной системы.

Так как во внутренней части протопланетного диска начального материала было мало, «внутренние» планеты смогли увеличиться лишь до размеров земли. Зарождающиеся во внешней части будущей Солнечной системы планеты набирали массу, превышающую земную на порядок, большая сила тяжести притягивала новые порции газа и пыли, и в итоге мы имеем то, что имеем – газовых гигантов в нашей планетной системе.

Во второй половине 90-х годов прошлого века астрофизики вдруг стали обнаруживать экзопланеты, соизмеримые по размерам с Юпитером, но находящиеся к своим звездам намного ближе. Теоретические модели тут же были пересчитаны под эти планеты – подобные объекты могли образоваться далеко от своей звезды, а впоследствии приблизиться к нему... но и тут возникла нестыковка: в любом случае эти экзопланеты должны были либо превратиться в газового гиганта, либо «объединиться» со своей звездой. Другими словами, эти планеты просто не могут существовать!

Обнаружение таких суперземель, с небольшой плотностью вещества, может быть объяснено наличием у них небольшого твердого ядра, вокруг которого находится большая, но сильно разреженная атмосфера. Но. опять но: эта теория не объясняет существование суперземель с меньшими размерами и большей плотностью! А каким образом такие экзопланеты оказались так близко к своему светилу, вообще необъяснимо.

[vika vorobyeva]

Есть хорошая тема про Кеплер:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,51690.0.html
Почему бы не написать туда?

[Kirill-N]

Надо бы объединить эти темы в одну!

[Dayan]

Японцы в своей новой статье (Planet-Planet Eclipse and the Rossiter-McLaughlin Effect of a Multiple Transiting System:...) сообщили о проведённом ими спектроскопическом и фотометрическом анализе для многотранзитной системы KOI-94. Спектроскопические данные были получены на 8.2-метровом телескопе Субару. Система KOI-94 включает четыре транзитных кандидата.
Измерение радиальной скорости, выполненное 10 августа 2012 года в течение полного транзита (~6.7 часов) кандидата KOI-94.01, показало наличие эффекта Росситера-Маклафлина, что подтверждает, что данный кандидат действительно является транзитной планетой, плоскость орбиты которой наклонена к плоскости звёздного экватора на −7^{o +12}₋₁₁^o.
Кандидат KOI-94.01 совершает оборот вокруг звезды за 22.34 суток и имеет размер порядка 9.2 земных. По оценке японских астрофизиков, масса планеты составляет 0.23 массы Юпитера, но эта оценка не учитывает влияния остальных планет системы.
Кроме того, в кривых блеска от Кеплера от 14-15 января 2010 г. по всемирному времени, японцы обнаружили интересный "двойной транзит" кандидатов KOI-94.01 и KOI-94.03, в котором эти две планеты одновременно проходили по диску звезды, причём возле центра этого "двойного транзита" произошло частичное наложение дисков планет друг на друга! Это редкое событие позволило оценить проекцию взаимного наклонения орбит планет: она оказалась равной −1.15⁰ ± 0.55⁰.

[Karen]

Новая тема о Кеплере обединена с этой темой.

[indigoroman]

Кроме того, в кривых блеска от Кеплера от 14-15 января 2010 г. по всемирному времени, японцы обнаружили интересный "двойной транзит" кандидатов KOI-94.01 и KOI-94.03, в котором эти две планеты одновременно проходили по диску звезды, причём возле центра этого "двойного транзита" произошло частичное наложение дисков планет друг на друга! Это редкое событие позволило оценить проекцию взаимного наклонения орбит планет: она оказалась равной −1.150 ± 0.550.

Dayan, спасибо за интересную новость
Как я понимаю, это, вродь, первый зарегистрированный планет-планетный транзит?

[Dayan]

Как я понимаю, это, вродь, первый зарегистрированный планет-планетный транзит?

Да вроде бы нет! Насколько я помню (могу ошибаться), частичные наложения планет были отмечены в системе Kepler-11, и кажется недавно говорилось, в системе Kepler-30.

[indigoroman]

Цитата: indigoroman от Сегодня в 10:57:19
Как я понимаю, это, вродь, первый зарегистрированный планет-планетный транзит?

Да вроде бы нет!  Насколько я помню (могу ошибаться), частичные наложения планет были отмечены в системе Kepler-11, и кажется недавно говорилось, в системе Kepler-30.

Система Kepler-30 тоже, оказывается интересная, но авторы не находят планет-планетных транзитов:

Such a geometry would lead to a momentary brightening, relative to the two-planet eclipse model, called a mutual event.  In the current dataset, no such anomalies exist, and the best-fitting model has nosuch events spanning ~8 years of data possible from Kepler

По системе Kepler-11 в её первой статье авторы писали о событии "тройной" транзит, но речи о планет-планетных транзитах не было. Может было в последующих статьях?
А, вообще, интересно.. планетки 0.8 и 0.5 радиусов Юпитера и судя по рисунку оказались взаимно перекрыты очень небольшие части площадей обоих планет..
Попробую прикинуть: падение блеска при транзите планеты в 0.5 радиуса Юпитера составило примерно 1.4 тысячных, а увеличение блеска при планет-планетном транзите составило грубо около 0.3 тысячных. Итого, без учета эффекта потемнения диска звезды к краю, можно оценить отношение перекрываемой площади в результате планет-планетного транзита к площади планеты как 0.2. То есть в результате пл-пл транзита было перекрыто около 20% меньшей из 2-х планет. То есть около 8% большей из планет..
Вот думаю, эти мои выкладки как-то приближают к ответу на вопрос о том, скоро ли открытие экзолун транзитным методом в фотометрии Кеплера?

[vsevolodson]

скоро ли открытие экзолун транзитным методом в фотометрии Кеплера?

Как только появится достаточно много кандидатов с достаточно большими периодами (300, 400, 500 сут и более). Ведь на тесных орбитах спутники маловероятны. Да и сколько транзитов надо, чтобы подтвердить экзолуну?

[Dayan]

Система Kepler-30 тоже, оказывается интересная, но авторы не находят планет-планетных транзитов:
По системе Kepler-11 в её первой статье авторы писали о событии "тройной" транзит, но речи о планет-планетных транзитах не было. Может было в последующих статьях?

Значит, память меня снова подводит. Тогда получается, что японцы нашли первый зарегистрированный планет-планетный транзит, но может быть и так, что группа Кеплера находила такие же явления в других системах, не обязательно в Kepler-11 или -30 (это надо смотреть все статьи по мультитранзитным системам, но к сожалению, не имею достаточно времени, чтобы заняться поиском основательно  Может ты сможешь поискать? ).

А, вообще, интересно.. планетки 0.8 и 0.5 радиусов Юпитера и судя по рисунку оказались взаимно перекрыты очень небольшие части площадей обоих планет..
Попробую прикинуть: падение блеска при транзите планеты в 0.5 радиуса Юпитера составило примерно 1.4 тысячных, а увеличение блеска при планет-планетном транзите составило грубо около 0.3 тысячных. Итого, без учета эффекта потемнения диска звезды к краю, можно оценить отношение перекрываемой площади в результате планет-планетного транзита к площади планеты как 0.2. То есть в результате пл-пл транзита было перекрыто около 20% меньшей из 2-х планет. То есть около 8% большей из планет..
Вот думаю, эти мои выкладки как-то приближают к ответу на вопрос о том, скоро ли открытие экзолун транзитным методом в фотометрии Кеплера?

Увеличение блеска, соответствующее 20% площади планеты размером 0.5 радиуса Юпитера показывает, что Кеплер точно обнаружил бы транзитную планету размером около 2.5 радиуса Земли в этой системе. Чувствительность фотометров Кеплера выше, думаю, ты это знаешь.
А ответ на вопрос "как скоро открытие экзолун", зависит прежде всего от распространённости у экзопланет настолько крупных спутников, чтобы Кеплер смог их обнаружить, а также от совершенства программ, которые ищут такие транзиты. На третьем месте, от времени подтверждения кандидатов в экзолуны.

[vika vorobyeva]

Интересная работа от пяти шведских товарищей из Университета Лунд (Lund University):
http://arxiv.org/pdf/1206.6898v2.pdf

Они проанализировали трех-, двух- и однопланетные системы, открытые Кеплером (причем рассмотрели только сильные кандидаты с отношением сигнал/шум, большим 16, и большие полуоси орбит, меньшие 0.5 а.е.) и нашли, что небольшие планеты, входящие в состав многопланетных систем, и большие планеты, являющиеся единственными транзитными кандидатами у своих звезд, не описываются одним распределением и являются двумя различными популяциями планет (они назвали это явление "дихотомией Кеплера").
Иначе говоря, планеты, входящие в многопланетные системы, систематически отличаются от планет, входящих в однопланетные системы. Как правило, они меньше (транзитные планеты-гиганты явно избегают многопланетных систем).
Кроме того, швведы выяснили, что большинство планетных систем являются "плоскими", со средним взаимным наклонением орбит порядка 3.5 градусов. Они ссылаются на другие научные коллективы, получившие сходные результаты, но подчеркивают, что получили свой результат альтернативным методом, не так, как их коллеги.

Шведы объясняют "дихотомию" динамической неусточивостью планетных систем с несколькими достаточно массивными планетами на близких орбитах. Они нашли, что подобная неустойчивость чаще всего приводит к столкновению двух планет, в результате которого трехпланетная система превращается в двухпланетную. При этом взаимное наклонение орбит обеих планет становится достаточно велико для того, чтобы транзитной оказывалась только одна планета (а вторая промахивалась мимо звездного диска и в данные Кеплера не попадала). Планетные системы, претерпевшие такую неустойчивость, в среднем имеют крупные планеты с большим взаимным наклонением орбит и в данных Кеплера выглядят как однопланетные. Планетные системы, не претерпевшие подобной неустойчивости, остаются плоскими (и в них наблюдаются транзиты сразу нескольких планет).
Понятно, что все выводы не строгие и верны только в среднем.

В работе много красивых графиков и диаграмм, есть над чем помедитировать

[vika vorobyeva]

Волонтеры из проекта Охотников за планетами (Planet Hunters) обнаружили транзитную планету в иерархической четырехкратной системе, причем планета вращается вокруг одной из пар звезд как целого 
http://arxiv.org/pdf/1210.3612.pdf

Пара звезд - F- и M- карлики с массами, соответственно, 1.528 ± 0.087 и 0.408 ± 0.024 солнечных масс, радиусами 1.734 ± 0.044 и 0.378 ± 0.023 солнечных радиусов, вращающиеся вокруг общего центра масс с периодом примерно в 20 суток.
Радиус планеты - 6.18 ± 0.17 радиусов Земли (т.е. это нечто среднее между нептуном и сатурном), орбитальный период - 137 суток. Точную массу планеты пока измерить не удалось, но получен верхний предел - 0.53 масс Юпитера. Орбита планеты практически круговая (эксцентриситет 0.054 ± 0.008).

На расстоянии 1000 а.е. от этой системы находится еще одна двойная, физически связанная с первой. Вся система называется KIC 4862625.

[indigoroman]

Волонтеры из проекта Охотников за планетами (Planet Hunters) обнаружили транзитную планету в иерархической четырехкратной системе, причем планета вращается вокруг одной из пар звезд как целого 

Ого!
Вик, не подскажите, это рекорд по кратности системы, в которых обнаружена экзопланета?

[vika vorobyeva]

Для транзитных планет - точно рекорд, в статье так и пишут.
Для нетранзитных, по-моему, тоже.
Планеты в 3-кратных системах находили и раньше (например, в GJ 667).

[Dayan]

Волонтеры из проекта Охотников за планетами (Planet Hunters) обнаружили транзитную планету в иерархической четырехкратной системе, причем планета вращается вокруг одной из пар звезд как целого

Вся система называется KIC 4862625.

На сайте NASA появилась информация об этом открытии. По-другому, систему назвали PH1, видимо открываемые на проекте "Planet Hunters" планеты теперь будут иметь свою отличную от Kepler-N номенклатуру.

[Dayan]

150 новых кандидатов в данных из открытого доступа за первые 6 кварталов работы Кеплера нашли астрофизики из Принстонского университета. 150 New transiting planet candidates from Kepler Q1-Q6 data
Но, это уже вторая версия статьи, опубликованной в мае. Тогда они нашли 16 новых кандидатов.
В новой версии статьи 150 кандидатов периодические, и плюс 7 кандидатов с единичным событием транзита. 72 кандидата входят в состав мультитранзитных систем. Периоды планетных кандидатов лежат в диапазоне 0.17 - 440 суток. 124 кандидата из 150 имеют размер <3 земных.
Также, они пришли к выводу, что минимум 40 случаев из каталога 2321 кандидатов, являются ложными, т.е. не являются планетами.

Наиболее примечательные системы: KOI-505, которая пополнилась 3 новыми кандидатами, из двухпланетной стала пятипланетной, причём три кандидата в системе находятся в резонансе 3:4:6; в системе KIC 007673192 открыто четыре кандидата, и все они имеют размер около 1 земного, периоды составляют 6.12, 4.03, 8.92 и 11.24 дней; в системе KIC 009535585 кандидат радиусом 1.6 земных совершает оборот вокруг звезды за 0.17 суток (4ч!); в системе KOI-321 найден второй кандидат радиусом 0.5 земных, имеющий период 4.6 дней; система KOI 246 также пополнилась новым кандидатом в дополнение к известному - субземлёй размером 0.64 земных и периодом 2.4 суток.

[alexday457]

150 новых кандидатов в данных из открытого доступа за первые 6 кварталов работы Кеплера нашли астрофизики из Принстонского университета. 150 New transiting planet candidates from Kepler Q1-Q6 data
Но, это уже вторая версия статьи, опубликованной в мае. Тогда они нашли 16 новых кандидатов.
В новой версии статьи 150 кандидатов периодические, и плюс 7 кандидатов с единичным событием транзита. 72 кандидата входят в состав мультитранзитных систем. Периоды планетных кандидатов лежат в диапазоне 0.17 - 440 суток. 124 кандидата из 150 имеют размер <3 земных.
Также, они пришли к выводу, что минимум 40 случаев из каталога 2321 кандидатов, являются ложными, т.е. не являются планетами.

Не 40 процентов, 40 процентов ложных кандидатов для планет гигантов, для супер земель ошибка процентов 5 не больше! А для систем где больше 1 планеты, 100 процентная точность! Где этот список 150 планет можно увидеть?!

[Dayan]

Не 40 процентов, 40 процентов ложных кандидатов для планет гигантов, для супер земель ошибка процентов 5 не больше!

В моём сообщении ничего не сказано о процентах.

А для систем где больше 1 планеты, 100 процентная точность!

Опять неправда! Был уже минимум один случай, когда "двухтранзитный" кандидат при рассмотрении оказывался двумя разными системами (в этой теме сообщалось).

[Searcher16]

Ещё одна примечательная системка оттуда - красный карлик KIC 5185897, с тремя субземлями на тесных орбитах:

       R, земных       P, дней
.02      0.62              4,08
.01      0.67              6,83
.03      0.62             11,42

Радиус самой звезды - примерно 0.51 солнечного