Kepler - космический телескоп для поиска планет

[alexday457]

PH2 b - период обращения 282.53 суток.

Так у этого Гиганта возможны спутники крупные? Реально ли Кеплеру их выявить в шуме?

[Dayan]

Не новость, просто мне понравилась одна статья: KOI-172.02: An excellent candidate for a “Venus-twin”.

[Erandir]

Есть предложение – меньше эмоций, больше расчётов;)
Откроем каталог KOI и посмотрим как обстоят дела с возможностью открытия экзолун у долгопериодических гигантов. Если брать гиганты как планеты радиусом больше 7 земных, то таковых наберётся 251 KOI, но если оставить с периодами, пусть дольше 200 суток, число KOI сократится до 25. Если проверить, сколько из них известны по 3м и более транзитам, то останется 7 штук, из них 2 – в зоне обитания (KOI-682.01 и KOI-1477.01).

Если мы рассчитаем отношение сигнал/шум для спутника размером с Землю на орбите вокруг каждого из этих планетных кандидатов, то он окажется ниже 6 (порог обнаружения) у всей семёрки. Но исходя из порогов SNR=6 (0 обнаруживаемость) и 16 (100% обнаруживаемость) мы можем найти соответствующие им значения радиусов экзолун. Результаты привожу ниже в таблице:

KOI	Rmin (SNR=6)	R100 (SNR=16)
868.01	1,12	1,83
139.01	1,23	2,01
351.02	1,29	2,10
351.01	1,64	2,68
682.01	1,96	3,20
1477.01	2,03	3,31
371.01	3,79	6,18

Похоже, что при текущем положении дел спутниках класса земель можно забыть. Но тут есть другой вопрос – бывают ли экзолуны размеров суперземель или более крупные? Ведь обнаружить спутник похожий на Kepler-11 f было бы очень интересно! Но пока пригодная для проверки выборка не велика. Остаётся проверять что есть и накапливать данные.

[Dayan]

Есть предложение – меньше эмоций, больше расчётов;)

Полностью за! Спасибо за рассчёты!

Похоже, что при текущем положении дел спутниках класса земель можно забыть. Но тут есть другой вопрос – бывают ли экзолуны размеров суперземель или более крупные? Ведь обнаружить спутник похожий на Kepler-11 f было бы очень интересно! Но пока пригодная для проверки выборка не велика. Остаётся проверять что есть и накапливать данные.

Т.е. фактически двойные планеты (неважно с какими компонентами: обе твёрдые, либо обе газовые, либо разные). Тут уж позволю себе проявить эмоции: хотелось бы! Есть пример Плутона-Харона, хотя может он и не показатель.

[alexday457]

Похоже, что при текущем положении дел спутниках класса земель можно забыть. Но тут есть другой вопрос – бывают ли экзолуны размеров суперземель или более крупные?

Должны быть, пример Земля - Луна....Только в масштабе Юпитера! Мы пока мало знаем о формировании спутников у разных звёзд, думаю от концентрации пыли зависит.... вокруг газового гиганта при формировании системы, а так же захват Планетой других более мелких планет при миграции!

[T^Im]

из них 2 – в зоне обитания (KOI-682.01 и KOI-1477.01).

Похоже, что при текущем положении дел спутниках класса земель можно забыть.

Получается, имеются всего несколько надежных гигантов в зеленой зоне, каждый из которых имеет примерно по транзиту в год. Времена начала и конца транзитов известны.
Если отмониторить эти несколько часов (в районе начала и конца транзита) на мощных инструментах (Хаббл, Спитцер), что вполне реально, то какого размера спутники можно обнаружить по одному транзиту?
Интересно, если "обнаруживаемый" спутник будет на орбите Ганимеда или Ио, возможно ли будет "засечь" его перемещение по орбите между началом и концом  транзита и определить параметры его орбиты?
Можно ли по методу TTV обнаружить одиночный спутник у гиганта? (Хотя, наверно, даже если можно, на это потребуются десятилетия для гигантов в зеленой зоне).

[Dayan]

Получается, имеются всего несколько надежных гигантов в зеленой зоне, каждый из которых имеет примерно по транзиту в год. Времена начала и конца транзитов известны.

Ещё от проекта "Planet Hunters" (https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,51690.msg2245695.html#msg2245695) несколько кандидатов.

Интересно, если "обнаруживаемый" спутник будет на орбите Ганимеда или Ио, возможно ли будет "засечь" его перемещение по орбите между началом и концом  транзита и определить параметры его орбиты?

Выскажу своё мнение. Думаю, если спутник вращается в той же плоскости, что и её планета, по отношению длительностей транзита спутника и планеты можно оценить минимальную скорость обращения спутника вокруг планеты. Но, конечно, чтобы более точно определить параметры орбиты (массу хотя бы планеты), необходимо несколько (чем больше, тем лучше) транзитов спутника и планеты, чтобы маскимально точнее оценить расстояние от планеты и/или её планеты по TTV-эффекту.

Если брать гиганты как планеты радиусом больше 7 земных, то таковых наберётся 251 KOI, но если оставить с периодами, пусть дольше 200 суток, число KOI сократится до 25. Если проверить, сколько из них известны по 3м и более транзитам, то останется 7 штук, из них 2 – в зоне обитания (KOI-682.01 и KOI-1477.01).

Похоже, что при текущем положении дел спутниках класса земель можно забыть. Но тут есть другой вопрос – бывают ли экзолуны размеров суперземель или более крупные? Ведь обнаружить спутник похожий на Kepler-11 f было бы очень интересно! Но пока пригодная для проверки выборка не велика. Остаётся проверять что есть и накапливать данные.

Вот этим хотел сказать: а почему бы не включить в выборку кандидаты всех размеров, чьи периоды больше скажем 200 дней (тем самым существенно расширив её)? Если предположить существование двойных планет, то в данных Кеплера такие крупные спутники предположительно могли бы присутствовать около кандидатов любого размера.

[vsf]

Оказывается на ААS озвучили новые оценки не только для желтых карликов, но и для красных.

http://www.nature.com/news/small-stars-host-droves-of-life-friendly-worlds-1.12181

Dressing and Charbonneau studied 3,609 M dwarfs out of the 5,000 in Kepler’s field of view and calculated that each of those has an 87% chance of harbouring an Earth-sized planet in an orbit of 50 days or less. That range includes planets in the habitable zone but also those that are closer to their star and therefore too hot. Their estimate is consistent with an independent calculation by John Johnson, an astronomer at the California Institute of Technology in Pasadena, and his colleagues, who also concluded that the Milky Way may contain as many as 100 billion planets in total. Johnson reported that result at the meeting on 7 January.

The Harvard astronomers estimate that 6% of the M dwarfs in Kepler’s field of view harbour Earth-sized planets in the habitable zone.

[alexday457]

Выходит так что планетам типа Земли, и звёдам типа Солнце у уделяют много внимания, забив при этом на все остальные планеты Команда Кеплера что с вами

[Olweg]

Всё в порядке с командой "Кеплера". Вы много красных карликов видите, глядя на звёздное небо?

[Erandir]

Возвращаясь к той выборке долгопериодических гигантов, если набрать ещё фотометрии и доловить недостающие до 3го транзиты, то из 18 гигантов для 12 минимальный 100%-но обнаруживаемый радиус для экзолуны будет меньше 4х земных, но лишь для 2х – меньше двух земель. Плюс, оставшиеся 6 слегка улучшат свой SNR. В результате будет выборка из 18 гигантов, которые можно проверить уж на тему гигантских лун точно.

А общая специфика такова, что хоть гиганты легко ловятся, их значительно меньше, чем нептунов и (супер)земель. В результате на сегодняшний день выборка KOI с периодами больше 200 дней составляет 49 кандидатов и подтверждённую Kepler-22 b. Вот и всё «пространство для разгона».

Ещё не стоит забывать, что масса протоспутникового диска, ровно, как и протопланетного, не может быть любой. Она находится в определённом отношении, точнее диапазоне отношений, с массой центрального тела. Конечно, находки отклонений это очень интересно – раз есть красные карлики с гигантами, то могут же быть гиганты с землями. А раз масса планеты здесь хороший критерий, то для поиска экзолун взвешивание планет тоже важно – можно было в группу первой очерёдности записать наиболее массивные.

Что касается возможности обнаружения двойных планет, то при наличии хорошего транзита, а как мы знаем, порой транзиты нептунов на полуторалетних орбитах видны сходу на кривой блеска, они если и не будут выхвачены поисковым алгоритмом (в настоящее время уже - алгоритмами), то могут быть выловлены вручную. PlanetHunters не дремлют:)

2alexday457: Про красные карлики озвучу прямым текстом, на что намекает Олег – при очевидных плюсах вроде многочисленности, компактности планетных систем и большой глубины транзитов планет по сравнению с солнцеподобными звёздами, во всей этой бочке мёда есть не то, что ложка дёгтя, а ведро мазута – красные карлики очень тусклые. Их мало в выборке Кеплера не просто так. Для эффективного поиска транзитных планет у таких звёзд нужно переползать в ближний ИК, где их светимость значительно выше. В настоящее время есть несколько наземных обзоров, специализирующихся как раз по красным карликам и работающих в красном и ИК-диапазоне, насколько атмосфера позволяет:)

[vika vorobyeva]

Небольшой оффтопик.
В Солнечной системе отношение масс спутниковой системы к массе планеты-гиганта составляет 1:4000 - 1:5000 (для всех 4-х гигантов). Возможно, это общая закономерность для спутниковых систем планет-гигантов. Тогда "пандоры" будут только у самых массивных экзопланет с массой ~10 масс Юпитера, а такие планеты очень редки..

[Erandir]

Если бы удалось обнаружить хоть какие-то экзолуны, то можно было бы проверить насколько это отношение распространяется на пределы нашей системы. Ведь пока мы можем брать в качестве внешней группы для сравнения только массы звёзд и их планет. Но вдруг повезёт на гигант, у которого отношение массы спутников к планете,  как у соответствующих планет к Gliese 876? И пока есть возможность такой проверки только в выборке Кеплера.

[vika vorobyeva]

Но вдруг повезёт на гигант, у которого отношение массы спутников к планете,  как у планет Gliese 876? И пока есть возможность такой проверки только в выборке Кеплера.

Я не против, но надо быть морально готовыми к отрицательному результату Все-таки массивные планеты-гиганты у красных карликов очень редки.

[Erandir]

но надо быть морально готовыми к отрицательному результату

К нему нужно быть всегда готовым:) Тем более, что тогда открытия выглядят ещё ярче;) А возвращаясь к гигантам и лунам - сильно портит картину компактность выборки. С другой стороны, получить верхние пределы встречаемости экзолун разного размера - тоже хлеб.

[vsf]

Оказывается на ААS озвучили новые оценки не только для желтых карликов, но и для красных.

http://www.nature.com/news/small-stars-host-droves-of-life-friendly-worlds-1.12181

Dressing and Charbonneau studied 3,609 M dwarfs out of the 5,000 in Kepler’s field of view and calculated that each of those has an 87% chance of harbouring an Earth-sized planet in an orbit of 50 days or less. That range includes planets in the habitable zone but also those that are closer to their star and therefore too hot. Their estimate is consistent with an independent calculation by John Johnson, an astronomer at the California Institute of Technology in Pasadena, and his colleagues, who also concluded that the Milky Way may contain as many as 100 billion planets in total. Johnson reported that result at the meeting on 7 January.

The Harvard astronomers estimate that 6% of the M dwarfs in Kepler’s field of view harbour Earth-sized planets in the habitable zone.

Странно только, что те же авторы буквально в прошлом году называли совершенно другие оценки при тех же размерах планет 0.5-1.4 радиуса Земли.

http://www.mpe.mpg.de/events/ropacs-2012/Talks/Bonfils.pdf

[vsf]

Они же на логарифмической шкале:

Кстати какой вы брали диапазон эффективных температур под понятие "обитаемая зона"?

У тех же Dressing и Charbonneau от 250 до 350 Кельвинов на слайде в предшествующем сообщение. Может как раз уменьшение с 40 до 6% вызванно более строгими ограничениями по этому показателю.

[Erandir]

Кстати какой вы брали диапазон эффективных температур под понятие "обитаемая зона"?

200-270 K по  Natalie M. Batalha et al., 2012 http://arxiv.org/abs/1202.5852

Может как раз уменьшение с 40 до 6% вызванно более строгими ограничениями по этому показателю.

Скорее всего так и есть - раньше Боруцки и Ко тоже брали примерно так - 273-373 K.

[arduan]

В Солнечной системе отношение масс спутниковой системы к массе планеты-гиганта составляет 1:4000 - 1:5000 (для всех 4-х гигантов). Возможно, это общая закономерность для спутниковых систем планет-гигантов. Тогда "пандоры" будут только у самых массивных экзопланет с массой ~10 масс Юпитера,

Не факт. Скорее наоборот. Там вот в чем дело,почему спутники такие маленькие : они образуются в той же области пространства,что и ГАЗОВЫЙ гигант,который потом только к звезде,поближе, мигрирует,и там где они формируются,очень мало тяжелых элементах,а много газа,выдутого звездой от себя, спутники образуются каждый в своей гравитационной ячейке ,материала в которой хватает только на малый спутник, в случае же Гиганта в 10 масс Юпитера,он еще больше материала ,сначала на себя перетянет.

[vsevolodson]

в случае же Гиганта в 10 масс Юпитера,он еще больше материала ,сначала на себя перетянет.

Очередная небылица, никак не подтверждённая рассчётами. Зато угодная фантазиями ардуана...