Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Searcher16]

Скорее всего, речь идёт о системе KOI-245, звезда которой обладает феноменально низкой активностью, что позволило обнаружить два рекордно маленьких кандидата. Если оценки радиуса звезды верны, то один из них (0.34R) действительно меньше Меркурия (0.38R).

В этой системе как минимум 4 обнаруженных кандидата. Поэтому вряд ли это она. Другая причина - слишком уж она горяча для своих габаритов, как заметил vsevolodson

Слышал ещё, что кеплеровцы обнаружили несколько объектов размерами с Луну, один из которых вращается около солнцеподобной звезды. Скорее всего Kepler-37 А - очень старый и хромосферно-спокойный красный карлик (у таких звезд проще снимать транзиты). Но кандидат с габаритами Меркурия у него наверняка новый

[Searcher16]

Не так легко сравнить совокупную! значимость всех открытий Хаббла и всего одного! открытия Кеплера (вы понимаете, что я имею ввиду; правда, пока гипотетическое - но это его основная цель и Кеплер к ней приближается).

Но это будет величайшее открытие в астрономии со времен Коперника!

P.S. Те, кто обнаружат (и подтвердят) Землю 2.0 могут рассчитывать не только на Нобелевку - им обеспечено весомое место в истории науки и даже на страницах школьных учебников

[Dayan]

Слышал ещё, что кеплеровцы обнаружили несколько объектов размерами с Луну, один из которых вращается около солнцеподобной звезды. Скорее всего Kepler-37 А - очень старый и хромосферно-спокойный красный карлик (у таких звезд проще снимать транзиты). Но кандидат с габаритами Меркурия у него наверняка новый

Дайте, пожалуйста, ссылку (ссылки) на такие слухи про несколько объектов размером с Луну.

Вижу, как минимум, 2 аспекта,  которые позволяют взглянуть на обсуждение несколько по другому:
1.  Не так легко сравнить совокупную! значимость всех открытий Хаббла и всего одного! открытия Кеплера (вы понимаете, что я имею ввиду; правда, пока гипотетическое - но это его основная цель и Кеплер к ней приближается).

Я сказал примерно то же самое. Но про одно открытие Кеплера я категорически не согласен: открытия из области астросейсмологии, многообразие планетных систем и отдельных экзопланет, а также общая статистика планетных систем помимо того открытия, о котором ты говоришь - не весь перечень заслуг Кеплера!

[Searcher16]

Дайте, пожалуйста, ссылку (ссылки) на такие слухи про несколько объектов размером с Луну.

Пожалуйста:
(из твиттера)

thomas barclay: smallest exoplanet candidate yet is moon-sized, in 15d-period around sun-like star. that's small! #aas220

[bigol]

P.S. Те, кто обнаружат (и подтвердят) Землю 2.0 могут рассчитывать не только на Нобелевку - им обеспечено весомое место в истории науки и даже на страницах школьных учебников

А что понимать под "Землей 2.0"? Если только физические параметры типа расстояния, температуры, массы, размера и т.п. - уже нет сомнений, что такие планеты есть. А что еще на таком расстоянии можно установить? Вот если бы спектральный анализ атмосферы показал кислород - это было бы действительно мощно.

[Olweg]

Architecture of Planetary Systems Based on Kepler Data: Number of Planets and Coplanarity

Авторы статьи провели масштабную работу по анализу данных "Кеплера".

Полистал тему - Вика уже приводила ссылку на первую версию статьи:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,51690.msg2045594.html#msg2045594

[indigoroman]

А что понимать под "Землей 2.0"? Если только физические параметры типа расстояния, температуры, массы, размера и т.п. - уже нет сомнений, что такие планеты есть. А что еще на таком расстоянии можно установить? Вот если бы спектральный анализ атмосферы показал кислород - это было бы действительно мощно.

Да, открытие "всех времен и народов" не будет одномоментным явлением. Это, наверное, и хорошо, и плохо.
То есть этот процесс постепенный: нашли первую планету, нашли небольшую планету, нашли в "нужном" месте, нашли небольшую и в "нужном" месте, нашли с нужным составом атмосферы, нашли с похожим составом литосферы..
Может это и хорошо, что процесс растянут во времени?
Как я понимаю, из пути "нахождение аналога" большую часть пройдет именно Кеплер и в обозримом будущем не предвидится инструмента, способного находить "аналоги"...
Но, планируются миссии по дальнейшему исследованию "аналогов"..

[Dayan]

А вот что выдаёт Гугл на запрос "Kepler-37" planet в первой же ссылке:

A sub-Mercury-sized exoplanet in a three planet system orbiting Kepler-37
Barclay, T., Rowe J.F., Lissauer J.J., Huber D., Fressin F. [and 53 coauthors] Submitted to Nature

Мне тоже удалось найти в Гугле интересную ссылку на неопубликованную информацию (в pdf формате): здесь и здесь.
Видимо, это ещё очень сыро и неофициальная информация об открытии появилась недавно (примерно месяц назад).

[Olweg]

Интересно. Там в первом pdf'е график на 8 странице со ссылкой на Howard+ (2012), в arxiv'е этой статьи пока нет. Зависимость распространённости планет от спектрального типа звезды.

[oort2117]

Сорри, вклиниваюсь в разговор конечно.
Обладаете инфо относительно планеты у альфа Центавра В?

[vika vorobyeva]

Сорри, вклиниваюсь в разговор конечно.
Обладаете инфо относительно планеты у альфа Центавра В?

Вам сюда:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg2138949.html#msg2138949

Планета у альфа Центавра B открыта методом лучевых скоростей и к Кеплеру отношения не имеет

[vsevolodson]

Интересно. Там в первом pdf'е график на 8 странице со ссылкой на Howard+ (2012), в arxiv'е этой статьи пока нет. Зависимость распространённости планет от спектрального типа звезды.

Вероятно, у более массивных звёзд орбиты планет пошире.

[Olweg]

Либо нет поправки на снижение глубины транзита. В прошлой статье Говард предположил, что "Кеплер" эффективно отлавливает все планеты с R>2 ("нептуны"). Но, судя по новым данным, это не так.

[Olweg]

Пока новых данных от "Кеплера" нет, решил поподробнее взглянуть на уже имеющиеся. Обнаружил кое-что интересное.

Для того, чтобы убрать влияние звёздных шумов, можно либо ввести на них поправку, либо просто ограничить выборку наименее шумными звёздами. Именно так я и поступил. В данных "Кеплера" шум определяется параметром CDPP - Combined Differential Photometric Precision. Проблема, однако, заключается в том, что в таблице кандидатов значения CDPP приведены совершенно неадекватные. Например, для KOI-245 CDPP равен 354 и является одним из самых высоких, чего просто не может быть, потому что звезда, наоборот, должна обеспечивать очень высокую точность измерений, раз у неё обнаружили такие маленькие кандидаты. Данные по CDPP для каждой из целей "Кеплера" можно посмотреть тут, и для KOI-245 = KIC-8478994 CDPP за 3 квартал равен 15.257, что уже похоже на правду. Это действительно очень низкий показатель. Однако совмещать данные по CDPP из ссылки со списком KOI я не стал, а избрал более кружной способ: пересчитал CDPP через отношение сигнал/шум, глубину транзита и количество измерений для каждого кандидата.

После этого я составил списки кандидатов с CDPP < 100, <75 и <50 (сами значения CDPP довольно условны и отличаются от реальных на какой-то коэффициент). Интересно, что в первом списке не оказалось звёзд с величиной K>14^m, во втором списке почти нет звёзд с K>13^m, а в третьем - с K>12^m! Яркость звезды - один из самых важных факторов для точности измерений транзита. Естественно, выборка с CDPP<50 должны быть самой чувствительной к планетам земного и меньшего радиуса. Если взять только кандидаты с периодом меньше 50 д и принять долю "нептунов" (2<R<6) за 100%, то в общей выборке из 2321 кандидата "суперземель" (1.25<R<2) будет 67%, а "земель" (R<1.25) - 26%. В выборке с CDPP<100 отношение числа "суперземель" и "земель" к числу "нептунов" составляет соответственно 79% и 64%, в выборке с CDPP<75 - 93% и 95%, а в выборке с CDPP<50 - 76% и 95%. Снижение доли "суперземель" в последнем случае можно объяснить малым количеством кандидатов (26 "суперземель" и 34 "нептуна") и возрастающей погрешностью. Можно заключить, что у ярких звёзд транзитные "суперземли" с периодами меньше 50 д выловлены почти полностью, и их отношение к "нептунам" составляет 80-100%.

Но интереснее всего, конечно, ситуация с планетами меньшего радиуса. Кроме того, разбиение на "нептуны" и "суперземли" очень условно, и по нему нельзя ничего сказать о законе распределения радиусов планет. Поэтому я создал следующую разбивку с шагом в 1.6 раза: R<0.78, 0.78<R<1.25, 1.25<R<2.0, 2.0<R<3.2. Можно продолжить и дальше, но планеты с большими радиусами не так интересны, да их и мало. Кандидаты в итоге распределились так (за единицу взято количество кандидатов с 2.0<R<3.2): соответственно 0.22-0.59-0.99-1.0 для CDPP<100; 0.44-0.80-1.22-1.0 для CDPP<75; 0.69-0.56-1.0-1.0 для CDPP<50. Доля "суперземель" и кандидатов с околоземными радиусами в последнем случае опять снижается из-за высокой погрешности, но интересно другое. Доля миниземель с R<0.78 при этом продолжает расти и превышает долю "земель". В функции распределения радиусов образуется явный провал в районе радиуса Земли. Правда, миниземли заполняют весь диапазон до R=0, но если ограничить их радиусом R=0.78/1.6=0.49, доля их почти не изменится, потому что есть всего один кандидат с R<0.49 и P<50 д - KOI-245.03. Так что провал, скорее всего, вполне реален, и его сложно объяснить слабой чувствительностью "Кеплера" к планетам земных размеров: при CDPP<50 эта чувствительность уже вполне достаточна. У всех кандидатов с CDPP<50, 0.78<R<1.25 и P<50 д отношение сигнал/шум больше 12, а у половины - больше 20, т.е. обнаружены они вовсе не на пределе точности.

Чтобы прояснить этот момент, я построил простой график возрастания радиусов для выборки с CDPP<75. По вертикальной оси - радиус, по горизонтальной - номер кандидата в списке, синим обозначены кандидаты с P<7 д, а фиолетовым - с P=7-50 д. Аналогичный график я на всякий случай построил и для большей выборки с CDPP<100. Первое, что бросается в глаза - это, конечно, резкий обрыв распределения при R>1.75 у "горячих" кандидатов (в выборках очень мало красных карликов, поэтому все кандидаты с P<7 д можно считать "горячими"). Этот обрыв, очевидно, связан с потерей атмосфер. Интересно, что у негорячих кандидатов в районе R=1.6-1.75 на графике наблюдается скачок, т.е. кандидаты с такими радиусами довольно редки. Может быть, эта та самая граница между твёрдыми планетами и планетами с мощной атмосферой? Есть ещё как будто бы скачок в районе R=1.15-1.35, но менее ярко выраженный.

Но самое интересное - это область с радиусами, близкими к земному. Между 0.8R и 1.0R расположена явно различимая "ступенька", переходящая ниже на новое плато. Это нижнее плато в районе 0.6-0.8R различимо, хотя и не так явно, даже у негорячих кандидатов. Не будь его, обрыв можно было объяснить неполнотой данных. Но, похоже, обрыв этот реален. Почему-то планеты с R=0.8-1.0 земного относительно редки. С чем это может быть связано - совершенно непонятно.

[Dayan]

Очень интересно, как "вкусно" было почитать.

Первое, что бросается в глаза - это, конечно, резкий обрыв распределения при R>1.75 у "горячих" кандидатов (в выборках очень мало красных карликов, поэтому все кандидаты с P<7 д можно считать "горячими"). Этот обрыв, очевидно, связан с потерей атмосфер. Интересно, что у негорячих кандидатов в районе R=1.6-1.75 на графике наблюдается скачок, т.е. кандидаты с такими радиусами довольно редки. Может быть, эта та самая граница между твёрдыми планетами и планетами с мощной атмосферой? Есть ещё как будто бы скачок в районе R=1.15-1.35, но менее ярко выраженный.

Видимо, да: в районе радиусов 1.6-1.8 земных проходит граница между твёрдыми суперземлями и мининептунами. Хотя, у не горячих планет эта граница может быть смещена в меньшую сторону.

Но самое интересное - это область с радиусами, близкими к земному. Между 0.8R и 1.0R расположена явно различимая "ступенька", переходящая ниже на новое плато. Это нижнее плато в районе 0.6-0.8R различимо, хотя и не так явно, даже у негорячих кандидатов. Не будь его, обрыв можно было объяснить неполнотой данных. Но, похоже, обрыв этот реален. Почему-то планеты с R=0.8-1.0 земного относительно редки. С чем это может быть связано - совершенно непонятно.

Хм, мне кажется тут всё равно выборка очень не богатая. Обязательно проверьте эту особенность с новым числом кандидатов. Думаю, ждать не долго - в феврале вторая конференция, и среди новых кандидатов вероятнее будут преобладать небольшие кандидаты, число которых может "выпрямить", либо сильнее "разорвать" кривую.

[Джер]

Видимо, да: в районе радиусов 1.6-1.8 земных проходит граница между твёрдыми суперземлями и мининептунами. Хотя, у не горячих планет эта граница может быть смещена в меньшую сторону

А океаниды где?
Хочу напомнить про вопрос, который я уже задавал

Скажите, а с какого радиуса вы записываете планеты в океаниды и почему? (с радиусом 1.45 у вас твердая супервенера, а с радиусом 1.41 океанида - так где граница все-таки?)

Есть ещё как будто бы скачок в районе R=1.15-1.35

Вы предполагаете, что это граница между землями и океанидами?

[Olweg]

Если обогащённость легкими веществами вообще имеет место быть.

[Джер]

Если обогащённость легкими веществами вообще имеет место быть.

В таком случае не следует все суперземли записывать в океаниды.
Не исключено, что до радиуса 1.7 доминируют скалистые планеты.

[Olweg]

Думаю, что если океаниды существуют (в значимых количествах), то никакой границы с твердыми суперземлями по размерам у них быть не должно. Планета с радиусом, скажем, в 1.7 земных вполне может быть и океанидой с паровой атмосферой, и "супервенерой", и мининептуном с ледяной либо скальной мантией и небольшой водородно-гелиевой оболочкой. А может, и вовсе углеродной планетой с алмазами.

Другое дело, что у горячих океанид должен быть какой-то предел масс в зависимости от равновесной температуры, ниже которого они весь лёд/воду/пар теряют.

[vsevolodson]

Джер, океанида может быть практически любой массы (и, соответственно, радиуса). От 0,1 земной до 10 (от 0,5 до 2,5 земных радиусов, соответственно). Всё зависит от условий облучения, магнитного поля и ещё каких-то параметров.