Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Erandir]

Доброго времени суток! Что бы не тянуть время решил зарегистрироваться и довыкладывать результаты расчётов:)

Для начала наши ложные пики. Я не уверен, что можно без анализа фотометрии просто взять и отсеять ложные TCE с годовым и полугодовым (примерно) периодом, но можно оценить их количество. TCE с периодами более 100 дней показывают очень ровный характер распределения, поэтому я решил, что можно оценить "масштабы бедствия" путём усреднения. Я прогнал таким образом все TCE с коэффициентом заполнения (D, duty cycle) меньше 0,04 в диапазоне радиусов 0,25-4,25 земных (это 81% от всей выборки). Вышло, что под нож должны пойти ещё 27% TCE и их количество должно сократиться с 6271 до 4574. Что при 15662 штуках сырца составляет 28%. Проделанную процедуру иллюстрирую гистограммой, для сравнения нанёс также KOI из текущего каталога.


Теперь рассмотрим более сложный вопрос - есть ли TCE с примерно одинаковыми периодами, предварительно назовём их "духами". Ответ утвердительный:) Для выявления таких пар и групп я проанализировал уже отфильтрованные по коэффициенту заполнения TCE на отношение периодов установив два порога - 1,005 (фактически равные периоды) и 1,1 (периоды очень близкие). И вот, что получилось - первые формируют 2 группы - одна внутри годового пика, а вторая тяготеет к периодам меньше 50 дней. TCE с отношением периодов 1,005-1,1 сосредоточены в основном в годовом пике.
Сперва диаграммы:
Общий характер распределения, без ограничений по радиусу. Видно, что духи есть на всём диапазоне размеров. При этом (этого уже из диаграммы не видно) есть пары, где один дух имеет планетный размер, а другой - "звёздный". Конечно, подавляющее большинство TCE, ровно как и KOI с огромными размерами - ложные кандидаты или результат сильно завышенной оценки радиуса звезды.

Тоже самое, но с радиусами меньше 12 земных:

Если рассмотреть периоды на логарифмической шкале, то хорошо видно распределение короткопериодических TCE с совпадающими периодами:

И в завершение, TCE радиусом меньше 2 земных и перидом больше 50 дней:
.

Т.о. на 7104 TCE радиусом меньше 12 земных нашлось 556, чьи периоды имеют отношение меньше, чем 1,005 и 728, для которых отношение лежит в диапазоне 1,005-1,1.
Количественно, это выглядит следующим образом:

Для подстраховки, рассмотрел подробнее годовой пик, ограничив диапазон радиусов как 0,75-4,25 земных. Духи обоих типов показывают очень сходных с прочими TCE характер распределения, следовательно их природа такая же, как и большинства кандидатов в этом диапазоне периодов и размеров:)


Кроме этих духов, еще есть пары, сидящие в обоих пиках, показывающих отношение периодов, разумеется, 1:2, но прицельно их пока не вылавливал.

Что за стоит за этим "духами"? Ну с отношением периодов 1,005-1,1 (на диаграммах - оранжевые духи) всё понятно - подавляющее большинство их такие же ложные TCE, как основное население пиков. С парами с совпадающими периодами (красные духи) чуть сложнее. Если первые ещё могли бы собираться из двух звёзд с транзитами, не важно планетными или звёздными, на фоне друг друга, пусть и с крайне низкой вероятностью, полное совпадение периодов может произойти ещё реже. Остаются варианты - либо ложные срабатывания, может даже разной природы, что вероятнее, либо нечто коорбитальное. Конечно, поймать троянские планеты бы очень круто, но крайне маловероятно. С двойными планетами/экзолунами тут ещё хуже, потому что эти пары в основном короткопериодические. Тем не менее, было бы интересно проанализировать выборку "красных духов" на время наступления транзита, вдруг кто-то будет отставать/обгонять свою пару на 60 градусов?

[vsf]

И в завершение, TCE радиусом меньше 2 земных и перидом больше 50 дней:

Наглядно. Сразу видно что ложных кандидатов радиусом меньше 2 земных радиусов не так уж много. Основная часть все же больше по размеру двух радиусов Земли. Плюс они лежат очень узкой полосой.

А активная работа в этом направление (подтверждение аналогов Земли выявленных Кеплером) в любом случае будет продолжаться как минимум до 2020 года. Нет ни одного сравнимого проекта способного обнаружить такие планеты даже у ближайших звезд. Был более продвинутый проект PLATO с запуском в 2017-2018 году, но его не одобрили. SIM также закрыли. HARPS за 5 лет наблюдений у ближайшего и ярчайшего оранжевого карлика нашел только землю на 1-дневной орбите. Совершенно очевидно, чтобы выйти на однолетнюю орбиту для таких же масс понадобиться до десятилетия новых наблюдений.

[Olweg]

А TESS? Тоже прикрыли? Печально тогда...

[Erandir]

Да, подтверждение аналога Земли и определение его массы – задача чрезвычайно сложная. Если брать метод Доплера, то Земля наводит на Солнце лучевую скорость с полуамплитудой 9 см/с. ESPRESSO на VLT должен будет давать точность лучше 10 см/с, т.е. сравнимую. Следовательно, потребуется много измерений, а ещё через хромосферный шум продраться… Можно, но долго и трудоёмко (плюс, отдельная задача – выбить наблюдательное время на телескопе, учитывая конкуренцию за инструменты такого класса). Но если плясать от того, что есть, то имеется одна лазейка:) – тайминг транзитов, если кандидат не одиночный, конечно. Согласно работе:

http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0412028v1.pdf

время наступления середины транзитов Земли и Венеры колеблется с полуамплитудой порядка 6 минут. Для сравнения, полуамплитуды для транзитов планет Kepler-18 c и d ~6 и ~4 минуты соответственно. Конечно, транзит аналога Земли слабее, длиннее и случается намного реже, но при наличии выявленных прохождений, такой анализ уже не выглядит чем-то фантастическим.

[vsf]

А TESS? Тоже прикрыли? Печально тогда...

TESS пока только среди 12 предложений. В феврале 2013 года отберут 2 предложения. Но главное, что TESS может искать транзитные планеты с периодом лишь до 60 суток (3 транзита), а Кеплер и PLATO не менее 1 года.

Смотря на большое количество "убитых" космических телескопов в последние 5 лет для поиска экзопланет Кеплер смотрится еще более уникальнее. То что было запланировано в 2001 году удалось реализовать на 70-80% (с учетом проблем с гиродинами, матрицей, окнами связи) без особых превышений бюджета миссии.

Авось удастся через несколько лет на HARPS-N определить массу пары аналогов Земли с 30%-точностью массы, как и было запланировано первоначально.

Да, подтверждение аналога Земли и определение его массы – задача чрезвычайно сложная. Если брать метод Доплера, то Земля наводит на Солнце лучевую скорость с полуамплитудой 9 см/с. ESPRESSO на VLT должен будет давать точность лучше 10 см/с, т.е. сравнимую. Следовательно, потребуется много измерений, а ещё через хромосферный шум продраться…

В случае кандидатов Кеплера немного проще тем, что период уже известен, надо лишь найти максимальную полуамлитуду в известных фазах орбиты.

Женевцы оценивают "взвешивание" аналога Земли из Кеплера в 240 часов наблюдательного времени HARPS-N в течение 3 лет наблюдений.

https://plone2.unige.ch/HARPS-N/science-with-harps-n

The primary project of the HARPS-N Consortium has three broad scientific goals that can be achieved by delivering planetary masses of certain precision:

     confirming an Earth-twin planet in the habitable zone of a G5V star or later, with a precision of 30% in mass;

Second, we select targets of V=12 mag or brighter, for which HARPS-N should achieve 1.0 m/s in 1 hour. This has been demonstrated with the HARPS in Chile.

With such estimates in hand, we have determined the number of effective clear observing nights (HARPS-N on TNG) required to accomplish the three goals of our Primary Project:

    for 2 planets  (over 3 years)          - 160 h = 16 nights per year

[Erandir]

Вот видите, значит, не всё так плохо:) Конечно, взвешивать нетранзитную планету сложнее, чем транзитную... А HARPS-N хороший инструмент, при заявленной рабочей точности 20 см/с он открывает возможность выловить планету c Msin(i) 2 Земли в зоне обитания G5-карлика, что выглядит более чем заманчиво:

[vsf]

Вот видите, значит, не всё так плохо:)

Да, но все равно есть печаль, что европейцы не одобрили PLATO. В том проекте аналоги Земли было бы обнаружить и взвесить чуть ли на порядок проще, плюс они были бы значительно ближе.

Впрочем сейчас уже и размер поля PLATO смотрится небольшим. ПЗС-матрицы совершенствуются вместе носителями информации, поэтому вполне можно разработать проект по транзитному мониторингу большей части неба с длительностью непрерывных наблюдений не меньше 3 лет, как у Кеплера.

Что-то типа как на вложенной картинке.


http://www.oact.inaf.it/arenact/Presentazioni/Deeg.pdf

Тогда бы можно было бы поискать ближайший и ярчайший транзитный аналог Земли на целом небе, а не 3% как у Кеплера.

[Olweg]

Да, было бы неплохо проверить все яркие карлики с величиной, скажем, меньше 10 или 9. Точность фотометрии для такой выборки будет намного выше, чем в среднем у Кеплера, при прочих равных. TESS в этом плане довольно интересна, даже несмотря на ограничение по периодам, но хотелось бы конечно чего-то большего.

[vsf]

Да, было бы неплохо проверить все яркие карлики с величиной, скажем, меньше 10 или 9. Точность фотометрии для такой выборки будет намного выше, чем в среднем у Кеплера, при прочих равных. TESS в этом плане довольно интересна, даже несмотря на ограничение по периодам, но хотелось бы конечно чего-то большего.

В принципе для большего необходимо, чтобы TESS проработал вместо 2 - 10 лет. У Корота получилось вместо 2 лет проработать 6 лет. Но даже если его утвердят, то запустят не раньше 2016 года.

[Erandir]

Продолжаем рассматривать TCE, теперь на предмет орбитальных резонансов. С целью их поиска были найдены отношения периодов пар TCE, разумеется с D<0,04, что и будет подразумеваться в дальнейшем если не указано обратное. Также сразу оговорюсь, что как и с духами выше, я делил больший период на меньший. Для начала рассмотрим общую картину:

Внизу диаграммы скопились пары с равными периодами (кстати, дух – «транзит с тем же периодом» или SPiRiT – Same PeRiod TransiT:)), а также TCE из годового пика с отношением периодов меньше 1,1. И как следовало из расчётов сделанных выше, для короткопериодических TCE не характерны отношения периодов 1,005-1,1.
В районе резонанса 1:2 (в этой записи – 2:1) мы видим две группы TCE с периодами в районе полугода и года. Они образуют «размазанные» по отношению периодов кластеры, что не похоже на настоящий резонанс. Это связано с тем, что основное население пиков – ложные кандидаты.

Я искал резонансы, описываемые отношением натуральных чисел от 1 до 10. Результаты можно разбить на 5 категорий:

• TCE формируют размазанный по отношениям периодов кластер, т.е. находятся приблизительно в резонансе. Это характерно для отношения периодов 3:7, 3:4, в меньшей степени – 2:3 и 4:5
  
  
• TCE формируют размазанный кластер с отношениями периодов больше (при традиционной записи – меньше), чем значение резонанса, прилегая своей границей к этой величине. При этом для отношений меньше резонансного значения наблюдается отсутствие пар TCE. Такая картина имеется для резонансов 3:8, 4:9, 3:5, 5:7
  
  
• К категории 2 примыкают отношения периодов, избегаемые TCE – 4:7, 3:10, 5:8.
  
  
• Отношение периодов показывают единичные пары – 1:4, 1:3, 2:5 и пр.
  
• TCE образуют кластер с очень строгим отношением периодов. Этому условию соответствует только резонанс 1:2. В правой части диаграммы мы видим TCE из ложных пиков, о которых писалось выше. В таком масштабе они образуют вертикальные полоски, резко отличаясь от TCE в настоящем резонансе. Последние же отклоняются от отношения периодов 1:2 менее чем на 0,015%!
  
  

Так что же образует этот кластер?

В него попали 79 TCE, из которых 63 имеют размер менее 12 радиусов Земли. Среди последних 11 – ложные, известные по августовскому каталогу (http://archive.stsci.edu/kepler/false_positives.html?print=1), 2 – найдены у уже известной звезды KIC 10206675, она же KOI-2283, 50 найдены у новых звёзд, из них 10 – духи с равными периодами.

Наиболее обильна на духов оказалась звезда KIC-8949316 – у неё найдено 2 TCE с периодами 5,74 суток и 4 TCE с периодами 11,48 суток.

Из 40 TCE у новых звёзд, 19 пар являются единственными планетными кандидатами, у одной звезды одной (KIC-3644601) имеется третий TCE с периодом 359 суток, вероятно ложный.

С KOI-2283 история отдельная. В февральском каталоге у неё уже был известен один кандидат с периодом 17,4 суток и радиусом 14,85 земных. Значит TCE-15332 с тем же периодом и радиусом 1,34 земных является духом? Оказывается, нет – KOI-2283.01 согласно каталогу имеет глубину транзита 541 ppm при радиусе звезды 0,61 солнечных означает переоценку размера кандидата в 10 раз! TCE-155332 и есть KOI-2283.01 с уточнёнными параметрами, тогда как TCE-15333 – новый кандидат на внутренней орбите. Ситуация с этой звездой показывает, что не стоит сбрасывать со счетов KOI и TCE с большими радиусами – часть из них может быть результатом ошибки или простой опечатки в каталоге.

Оставшиеся 40 TCE на плоскость период-радиус ложатся совершенно привычным образом, тяготея к периодам меньше 20 суток и радиусам 1-4 земных. Подобные пары анализировались на предмет TTV как командой Кеплера, так и сторонними группами учёных. Но, что называется, много планет не бывает, бывает много только ложных сигналов;)

Т.о. выявлены 29 звёзд с TCE в резонансе 1:2, которые могут представлять интерес с точки зрения поиска TTV. Конечно, часть из них может и окажется ложными кандидатами различной природы, но оставшиеся внесут свою лепту с копилку открытых планетных систем. А эта игра стоит свеч! В связи с тем, что фотометрия Кеплера доступна для анализа всем желающим, привожу список звёзд с этими TCE:

Только 1:2-пары:
3945892
4936990
4948730
5103942
5206233
5303346
5650341
6222898
7037540
8128067
8258160
8396062
8543279
8883727
9042357
9307105
9532421
10338279
10668665
11100657
11284505
11599264
3644601
10206675

Включая TCE с равными периодами:
2437149
3326428
7770471
8949316
9658118

[vsf]

Оставшиеся 40 TCE на плоскость период-радиус ложатся совершенно привычным образом, тяготея к периодам меньше 20 суток и радиусам 1-4 земных. Подобные пары анализировались на предмет TTV как командой Кеплера, так и сторонними группами учёных. Но, что называется, много планет не бывает, бывает много только ложных сигналов;)

Кстати видели сообщение?

http://archive.stsci.edu/kepler/timing_error.html

11/28/12 - The Kepler project has discovered a one minute error in the reported barycentric times. See Kepler Timing Error for more information.

Как думаете это могло сильно повлиять на уже опубликованный анализ TTV?

[Erandir]

Учитывая, что у Кеплера точность таймингов ниже, то повлиять не должно вообще. А даже если бы выше, при условии, что ошибка исправляется простой компенсацией, даже если бы набегал линейный, а может и не очень, тренд, такая ошибка бы благополучно вычиталась при анализе. Ведь если делать тайминг двух и более планет, основное, это как время наступления середины транзитов меняется друг по отношению к другу. Как пример точности таймингов приведу рассуждения Лиссаундера из статьи http://arxiv.org/pdf/1201.5424v1.pdf - полуамплитуды TT для Kepler-33 b и Kepler-33 c менее 30 и 90 секунд соответственно. Эти планеты Кеплер не может взвесить методом TTV. А за внешние 3 (полуамплитуды 9-18, 23-38 и 23-35 минут) «повоюют». И смею предположить, что при тайминге транзитов главных резонансных пар в многотранзитных системах, особенно со множественными резонансами высокого порядка, может вылезать ошибка намного большая только из-за использования двухпланетной модели (как это часто делается), чем из-за неучтённой минуты:)

[Olweg]

http://arxiv.org/abs/1207.5250
http://arxiv.org/abs/1212.4853

Сопоставив данные этих двух работ, можно прийти к выводу, что планеты более 1.5 земных радиусов с периодами меньше 200 суток встречаются примерно у четверти звёзд солнечного типа. По крайней мере, в поле "Кеплера".

[Erandir]

В канун Нового года продолжим рассматривать массив TCE:)

С самого начала анализа было ясно, что основной задачей будет поиск путей отсева разнообразных ложных сигналов, широко представленных в каталоге. Одной из их групп являются TCE с периодами около года и полугода, формирующие два пика сильно разной мощности. Эти пики описываются нормальным распределением, зная параметры которого можно изучать различные зависимости для «кандидатов в планетные кандидаты» не отвлекаясь на этот тип помех. Однако, как бы точно мы не настраивали фильтр Гаусса, он не сможет нам помочь определить, какие именно TCE в пиках являются ложными. Тем не менее, в самой природе этих артефактов есть лазейка, позволяющая провести первичный отсев. О ней и пойдёт речь ниже.

Для каждого транзитного кандидата, будь то KOI или TCE указывается барицентрическое время регистрации середины первого транзита. Если мы рассмотрим, как распределяются эти времена для TCE с различными периодами, то мы увидим некую упорядоченную структуру, наиболее ярко представленную для годового пика. Диаграмма показана ниже:


Аналогичное распределение приводилось в оригинальной статье, но оно было построено для всех TCE, вне зависимости от коэффициента заполнения.


В качестве грубой фильтрации выявленную структуру, отмеченную красным пунктиром, можно попросту исключить из рассмотрения. Конечно, часть неартефактных TCE будет таким образом тоже удалена, но для их выявления потребуется более тонкий анализ. Кроме того, рядом с фильтруемыми полями мы видим небольшие сгущения кандидатов (отмечены оранжевым пунктиром). Они могут быть продолжением массива ложных сигналов, могут - результатом статистических флуктуаций любой природы. И конечно, они могут включать истинные кандидаты. Эти сгущения мы отфильтруем отдельно.
 
Такой способ позволяет выловить до половины неартефактных TCE внутри анализируемого пика. В результате, из 7761 TCE основным фильтром срезается 1890 кандидатов и 63 – дополнительным, что в общей сложности составляет 25% выборки. Вот так это выглядит в зависимости от периода:



Ниже приведены диаграммы период-радиус с указанием отфильтрованный групп TCE. Дополнительно отмечены кандидаты в зоне обитания.
Общий характер распределения:

Для TCE радиусом меньше 12 земных:

И наконец, для TCE радиусом меньше 2 земных и периодом больше 250 суток:
 

На последней диаграмме хорошо видны кандидаты в земли и суперземли в зелёной зоне с периодами больше 250 дней. И есть шанс, что где-то среди них находятся аналоги Земли, пока ещё ожидающие своего подтверждения.

[Erandir]

Продолжим разбор TCE на ночь глядя:)

Сейчас хотел бы остановиться на нескольких моментах, касающихся найденных систем с TCE в резонансе 1:2.

На диаграмме период-радиус для них можно было заметить 2 TCE с периодами больше 100 суток. Оба принадлежат  звезде KIC-3644601. О ней и поговорим.

Это солнцеподобная звезда 15,164 звёздной величины. Значения эффективной температуры и радиуса для неё несколько различаются в каталоге TCE и KIC – 5735 K и 0,878 радиусов Солнца против 5484 K и 0,906 солнечных радиусов соответственно.

Итак, мы уже видели 2 кандидата в мининепнуны. Если вторая пара значений ближе к действительности, то внешний
кандидат  в резонансной паре (TCE-1447) оказывается в зоне обитания. Учитывая его радиус, составляющий 2,134 земных, он напоминает другой мининептун в зелёной зоне – Kepler-22 b.

При этом радиус этого кандидата приведён с очень большой ошибкой – 2,134±2,846 земных при глубине транзита 588,8±63,43 ppm. Для сравнения, радиус внутреннего кандидата (TCE-1448) указан как 2,351±0,3552, а глубина транзита – 597±43 ppm. Такие значения погрешностей глуби транзитов говорят явно об опечатке для TCE-1447 – погрешность радиуса должны быть в 10 раз меньше.

Кроме этой пары кандидатов в системе присутствует третий, TCE-1446, нептун в зоне обитания, имеющий радиус 3,865 земных и период 359,036 суток. Он связан со средним кандидатом резонансом 2:3. Отклонение от указанного отношения периодов составляет 0,005% - это наиболее точный такой резонанс, найденный в анализируемой выборке TCE. Т.о. несмотря на то, что это кандидат попадает в годовой пик ложных сигналов (более того – в область, отсеиваемую при основной фильтрации, описанной ранее), пронизывающий систему резонанс 1:2:3 значительно увеличивает шансы того, что все три TCE соответствуют реальным планетам.

По значению периодов кандидатов, но не их отношению, система выходит сравнимой с Солнечной. Что отражено на диаграмме ниже:


Если говорить о возможности подтверждения системы методом тайминга, то сложность кроется в больших периодах – Кеплер наблюдал только 6, 5 и 3 транзита каждого кандидата соответственно. Справедливости ради нужно отметить, что уже был случай, когда 5 транзитов оказалось достаточно для подтверждения кандидата и определения его массы  - Kepler-30 d. И если 3х транзитов явно не достаточно для взвешивания, то за первых два кандидата можно «побороться».

К сожалению, по отношению к (мини)нептунам, зона обитания превращается в область необитания – у таких планет маловероятны достаточно массивные спутники, способные поддерживать на поверхности необходимые для жизни условия, а атмосферы самих таких планет оставляют ещё меньше шансов для «парящих биосфер». Тем не менее, подтверждение, а затем и взвешивание такой планетной системы стало бы шагом к определению масс (супер)земель в зоне обитания солнцеподобных звёзд.

[Erandir]

Второй момент проистекает их того у каких звёзд были найдены рассматриваемые пары TCE. У нас имеется 1 М-звезда, 5 К, 14 G из которых 1 – гигант (согласно KIC – всё-таки красный, а не жёлтый), 7 – F, в т.ч. 1 ранняя - F0-F3  в зависимости по какому каталогу смотреть и наконец, 2 – A. 



Пары TCE у звёзд ранних классов и рассмотрим.

Тут необходимо сделать небольшое отступление относительно планетных систем у таких звёзд. В настоящее время у них известны только планеты-гиганты, большей частью долгопериодические. Их монополия нарушается двумя горячими юпитерами WASP-33 b  и KOI-13 b. У трёх же рассматриваемых сейчас звёзд имеются кандидаты в нептуны и суперземли. В этой связи подтверждение подобных планет не только бы добавило ещё несколько объектов в «зоопарк» планет того или иного типа, но и расширило представления о планетных системах горячих звёзд со всеми вытекающим отсюда вопросами формирования и эволюции.

Как известно, планетные системы лёгких и холодных звёзд, красных и поздних оранжевых карликов имеют принципиальные различия от систем солнцеподобных звёзд. Характеризовать системы звёзд ранних классов значительно сложнее – из-за отсутствия узких спектральных линий у таких звёзд для них практически не работает метод Доплера, который в настоящее время является основным в определении масс экзопланет. Фотометод же позволяет ловить только массивные, далёкие и горячие компаньоны. Об остальных пока особо говорить не приходится. Отчасти исправляет ситуацию изучение массивных звёзд, сошедших с главной последовательности – бывших А и F, превратившихся в красные гиганты, там метод лучевых скоростей применим как обычно. Но ложкой дёгтя здесь является то обстоятельство, что если у звезды были планеты на компактных орбитах, на стадии гиганта они давно ею поглощены. Фотометрия Кеплера позволяет взглянуть на эту ранее не изученную область. При этом тайминг транзитов является, фактически, единственной возможностью взвешивания лёгких и короткоперидических планет у звёзд ранних классов.

К сожалению, найденные 3 системы с резонансными парами TCE забиты ложными сигналами – тут и духи и TCE с D>0.04 (им явно нужно какое-то краткое обозначение. Пускай будут ТНС, «тени»  – транзиты с низкой скважностью (скважность – величина обратная коэффициенту заполнения), остальные соответственно – ТВС, с высокой скважностью) и пары духов ТНС-ТВС! Последнее обстоятельство в очередной раз заставляет задуматься, чем же на самом деле вызваны эти транзитные события. К сожалению, не выходя за пределы каталога, невозможен отсев по периоду обращения звёзд, что бы исключить возможные долгоживущие пятна.

Конечно, рассматриваемые здесь кандидаты далеко не единственные найденные Кеплером у горячих звёзд, но метод тайминга, позволяющий взвешивать подобные планеты наиболее хорошо работает как раз с такими резонансными парами.
Ниже на диаграммах приведены все TCE в системах с парами в резонансе 1:2 у звёзд ранних классов:


Из них наиболее выигрышно смотрится KIC 8396062 – 2 ТНС можно просто отбросить. Для оставшихся двух систем возникают, прежде всего, вопросы валидности кандидатов, а только потом - пригодности их для тайминга.

Так или иначе, подтверждение хотя бы одной подобной системы приоткрыло бы дверь в новую и совершенно не исследованную область внесолнечных миров.

[Проходящий Кот]

А имеются ли какие-либо закономерности в расположении этих "ложных сигналов" в пространстве:

или они равномерны по всей зоне?

[vsf]

На последней диаграмме хорошо видны кандидаты в земли и суперземли в зелёной зоне с периодами больше 250 дней. И есть шанс, что где-то среди них находятся аналоги Земли, пока ещё ожидающие своего подтверждения.

Отличный анализ. А нельзя ли перечислить списком номера KIC кандидатов синего и зеленого цвета оказавшихся радиусом меньше 1.25 радиуса Земли и периодом между 300 и 400 суток? Их прошедших фильтрацию оказалось в районе десятка, и хочется посмотреть их транзитные сигналы в DV-файлах.

[Dayan]

В канун Нового года продолжим рассматривать массив TCE:)

С самого начала анализа было ясно, что основной задачей будет поиск путей отсева разнообразных ложных сигналов, широко представленных в каталоге. Одной из их групп являются TCE с периодами около года и полугода, формирующие два пика сильно разной мощности. Эти пики описываются нормальным распределением, зная параметры которого можно изучать различные зависимости для «кандидатов в планетные кандидаты» не отвлекаясь на этот тип помех. Однако, как бы точно мы не настраивали фильтр Гаусса, он не сможет нам помочь определить, какие именно TCE в пиках являются ложными. Тем не менее, в самой природе этих артефактов есть лазейка, позволяющая провести первичный отсев. О ней и пойдёт речь ниже.

Для каждого транзитного кандидата, будь то KOI или TCE указывается барицентрическое время регистрации середины первого транзита. Если мы рассмотрим, как распределяются эти времена для TCE с различными периодами, то мы увидим некую упорядоченную структуру, наиболее ярко представленную для годового пика. Диаграмма показана ниже:


На последней диаграмме хорошо видны кандидаты в земли и суперземли в зелёной зоне с периодами больше 250 дней. И есть шанс, что где-то среди них находятся аналоги Земли, пока ещё ожидающие своего подтверждения.

Спасибо за глубокий анализ! Это как подарок к Новому Году!

А нельзя ли перечислить списком номера KIC кандидатов синего и зеленого цвета оказавшихся радиусом меньше 1.25 радиуса Земли и периодом между 300 и 400 суток? Их прошедших фильтрацию оказалось в районе десятка, и хочется посмотреть их транзитные сигналы в DV-файлах.

Я нашёл три потенциальных кандидата, выделенных зелёным цветом: это KIC 5985398, KIC 6029168 и KIC 7940959. Но они, прямо скажем, не очень: имеют неправильную форму транзитной кривой и очень низкое отношение SNR.

[Erandir]

Отвечаем по порядку:)

Проходящему Коту – не понял вопроса. Имеется в виду распределение в пространстве каких параметров? Небесных координат? Нет, не смотрел. Для того, что бы получить б/м адекватное сравнение в этом плане необходимо играть против средней звёздной плотности, а это – здравствуй стат-анализ всего каталога. Но, если хотите, могу привести все номера KIC, для звёзд с кандидатами, срезаемыми основным и/или дополнительным фильтрами.

Если говорить про периоды – то как писалось выше, несмотря на наличие «внутренней структуры», распределение близко к гауссиане.

Забежав вперёд скажу, Кеплер с одинаковой вероятностью ловит такие ложные сигналы для любых звёзд. Если мы построим распределение радиус-температура, то оно будет характеризовать лишь общую выборку наблюдения.



И пусть никого не смущает обилие «зелени» в красных параллелограммах, да жёлтых звёзд в каталоге Кеплера большинство, он специально так создавался, но если мы рассмотрим как ложатся ложные сигналы по температурам, то увидим, что они лежат в диапазоне не в одну сотню градусов.




«Масштабы бедствия» таковы, что будь эти кандидаты настоящими, это означало бы, что на КАЖДУЮ звезду каталога в среднем должно приходиться 1,5-2 планеты с периодом около года! С другой стороны, в плотности пика кроется возможность его отсева. Будь он слабее и/или с менее выраженной структурой, фильтровать было бы намного сложнее.

4vsf

С удовольствием! Это одно из того, что я ещё могу сделать в уходящем году:) Вот списочек:

4140715
6029168
3649117
5817644
5985398
4074111
9533992
10471681
7940959
9277915
4158912
7940959
8226498
5530882

4Dayan

Ну так не всем же кандидатам быть чем-то хорошим. Но дальше уже есть вполне очерченный массив для работы!

Продолжим в следующем году! А пока остаётся поздравить всех астрономов и любителей астрономии с наступающим Новым годом, пожелать чистого неба и малошумных сигналов!