Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Erandir]

масса её будет где-то в районе 6.5 - 7 земных, а наведённая на звезду скорость - около 0.8 - 0.85 м/с.

У меня вышло несколько больше (считал для массы звезды 0,78 солнечных) - для указанного Вами диапазона - 1,0-1,1 м/с. Если брать как предельный состав для океаниды 75% H₂O+25% MgSiO₃, то получается масса 2,5 земных, а лучевая скорость - 0,4 м/с. Смотрится весьма посильно И действительно, даже если не рассчитывать на штурм максимальной чувствительности, проверка на железокаменность была бы очень ценным результатом!
Upd: Есть вот какая засада - при точности измерения массы процентов 20 (а народ намеревается взвешивать землеразмерные планеты с точностью 30% в ЗО у G5 или позже!),  в диапазоне 5-7,5 M Земли нельзя будет однозначно исключить или подтвердить фракцию льдов - планета в пределах погрешности будет болтаться как раз на границе суперземель и океанид. Но даже если окажется так - будет предел содержания, что тоже хорошо.

[Olweg]

Да, вы правы, я забыл учесть массу звезды.

[Dayan]

Теперь и в Архиве препринтов вышла статья о Kepler-62: Kepler-62: A five-planet system with planets of 1.4 and 1.6 Earth radii in the Habitable Zone.

[alexday457]

Теперь и в Архиве препринтов вышла статья о Kepler-62: Kepler-62: A five-planet system with planets of 1.4 and 1.6 Earth radii in the Habitable Zone.

 Kepler-62 e наверняка аналог Венеры по температурам! Масса больше земной имеет плотную атмосферу там жар как на Венере! Kepler-62 f ПОЧТИ МИНИ НЕПТУН БОЛЕЕ ПОДХОДЯЩЕЙ ЗОНЕ ДЛЯ ЖИЗНИ!

[vsf]

Кеплер вблизи важного этапа - длительность собранной фотометрии достигла почти 4 года.
http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/keplerm-20130429.html
Но вспоминая новогодние разговоры похоже даже если у каждой звезды есть аналог Земли (планета радиусом Земли на 356-дневной орбите), то обнаружить ее по прежнему практически нереально. Следующие 2-4 года становятся критическими, а в 4-ом маховике трение по прежнему на более высоком уровне. Будет очень обидно, если не хватит немного времени для сбора данных.

Тогда среди 3 квартала таких звезд 1500 среди 167000. Почти 1%. Вот среди них и реально найти хотя бы 1 аналог Земли в доступной фотометрии за 3-4 года.

Да, но нужно учитывать очень низкую геометрическую вероятность транзита, всего полпроцента. Это будет порядка 10 звёзд, даже меньше, и у всех ли SNR окажется достаточным?

Но по крайней для звезды солнечного радиуса оценить SNR можно. Среднестатистическая продолжительность транзита аналога Земли будет составлять 11.3 часа (при прицельном параметре 0.5), поэтому смело можно брать 12-часовые значения CDPP. При CDPP₁₂ = 20 и N = 4 транзитам (за время основной миссии) сигнал/шум составит 8.3, выше формального порога в 7 сигма, но всё-таки трудноуловимо, особенно учитывая малое количество транзитов... При N=8 (продлённая миссия) SNR составит 11.7, то есть преодолевается более реалистичный порог в 10 сигма. Конечно, для оранжевых карликов ситуация получше.

Кстати, в новой статье интересный анализ порога обнаружимости кандидатов у "Кеплера". Формально он заявлен в 7.1 сигма (50% вероятность открытия при 7.1 сигма, 99.9% вероятность при 10.1 сигма), но уже давно бытуют сомнения по этому поводу. Авторы, изучив массив KOI, пришли к выводу, что пороговыми являются значения от SNR=6 (нулевая обнаружимость) до SNR=16 (100% обнаружимость). 50%-й порог в этом случае будет на 11 сигма.

[Searcher16]

Кеплер вблизи важного этапа - длительность собранной фотометрии достигла почти 4 года.
http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/keplerm-20130429.html
Но вспоминая новогодние разговоры похоже даже если у каждой звезды есть аналог Земли (планета радиусом Земли на 356-дневной орбите), то обнаружить ее по прежнему практически нереально. Следующие 2-4 года становятся критическими, а в 4-ом маховике трение по прежнему на более высоком уровне. Будет очень обидно, если не хватит немного времени для сбора данных.

В TCE уже потихоньку начинают проявляться аналоги Земли у солнцеподобных звезд. Практически все они ловятся на грани шума (а то и за гранью), многие - глюки, но о трех стоит поговорить особо, приведя summary:

TCE 10799 (обращается вокруг звезды KIC 8374741). Радиус - 1.06 земного, температура 245 K, в этой ветке впервые упомянут здесь vsf. Второй по четкости из всех землеразмерных кандидатов в ОЗ, обнаруженный телескопом (SNR = 8.8, больше только у KOI 1422.02 - но тот у древнего красного субкарлика). Величина звезды +11.68, для Северного HARPS'a приемлемо. Минусы - малая продолжительность транзита (всего 6,111 часов), наличие второго кандидата (почти наверняка ложного) с очень схожими габаритами и высокая температура (5799 K) родительского светила при малом его радиусе - всего 0.893 солнечного. Это либо неверное определение параметров звезды, либо (что куда менее вероятно) - очень низкая ее металличность.

TCE 1808 немного больше (R=1.08), теплее (T=248 K) и обращается вокруг чуть более тусклого (величина +12.92) желтого карлика KIC 4074111 спектрального класса G5V, делая полный оборот за 321,674 дня. Занимал бы первое место на перевод в KOI-nnnn и затем- в Kepler-nnn, если бы транзит не длился 15.15 часов. SNR = 7.4

Наконец, яркость (+9.79!) и исключительное хромосферное спокойствие звезды KIC 11565158 позволило алгоритму TCE обнаружить у нее кандидат TCE 16667, размерами немного превышающий Марс (0.67 земного радиуса). Он на 4 градуса (по равновесной) теплее Земли (ледники Антарктики и Гренландии при такой температуре быстренько бы растаяли - однако там должна быть меньше толщина атмосферы и, соответственно - парниковый эффект). Транзиты достаточно четкие (SNR=7.2), правильной формы и продолжительности, но тут другой подвох - во-первых, параметры звезды слишком солнцеподобны и вдобавок выделены красным. По-видимому, это только предположение, спектр ее толком даже не снимали. А во-вторых, нужно помнить про сбитые пикселы при центровке.

Все три кандидата на момент публикации каталога TCE совершили три транзита. У кого-то из них мог добавиться и четвертый, повысив SNR. Так что пока паниковать рано 

[vsf]

Все три кандидата на момент публикации каталога TCE совершили три транзита. У кого-то из них мог добавиться и четвертый, повысив SNR. Так что пока паниковать рано 

Алгоритм каталога TCE не универсален.

К примеру он пропустил Kepler-62f (KIC 9002278). А там 3 транзита по 420 ppm с общим SNR=12.

При том что Planet Hunter's и то его увидели.
http://talk.planethunters.org/discussions/DPH101owp4?object_id=APH53512165

Да еще можно вспомнить, что с 2017 года поле Кеплера будет наблюдать TESS, точность у него ниже чем у Кеплера, но звезды до 12-13 величины тоже доступны, дополнительные данные будут в итоге для обнаружения слабых сигналов у ярких звезд.

[Erandir]

Да еще можно вспомнить, что с 2017 года поле Кеплера будет наблюдать TESS,

К сожалению, TESS наблюдает каждую площадку примерно месяц. Т.е. лишней фотометрия никогда не будет, каким-то долгопериодическим кандидатам может повезти, но всё-таки месяц это мало.

[Erandir]

В TCE уже потихоньку начинают проявляться аналоги Земли у солнцеподобных звезд.

Потихоньку-то они появляются, но не стоит забывать помимо прочих сложностей о том, с какой погрешностью определены параметры, особенно радиусы - жёсткий отбор R<1.25, к примеру, тут плохо работает, когда сплошь и рядом варианты вроде R=1.08+-2. В конечном итоге, KOI в ЗО могут оказаться другие.

[vsf]

К сожалению, TESS наблюдает каждую площадку примерно месяц. Т.е. лишней фотометрия никогда не будет, каким-то долгопериодическим кандидатам может повезти, но всё-таки месяц это мало.

А где такое написано? Как я понял из анимации есть 13 площадок на антисолнечной стороне, которые TESS в принципе может обходить по кругу за небольшой промежуток времени.

[Erandir]

которые TESS в принципе может обходить по кругу за небольшой промежуток времени.

Возможно Вы правы. Если так  - то у нас будет рваная фотометрия, но большое покрытие во времени, собс-но год за основную миссию. Но я понял из того же ролика, что он почти месяц наблюдает площадку, потом переходит к следующей и т.д. Результат этого - открытия в основном короткопериодических планет, см. презентацию из темы про TESS:
http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2013/04/22/secure-RICKER-TESS_NASA_APS_17Apr2013_NoVideo_v4-1.pdf

Upd: Не получится за короткий срок их обходить как раз из-за выбранной орбиты - он же должен минимально отклоняться от противосолнечного направления. Вот и выходит - 2 витка на площадку, потом следующая и так, пока Земля не завершит круг. Что бы быстро обходить по кругу нужна орбита вроде первоначальной, НОО, иначе бы он периодически смотрел под небольшими углами к Солнцу, что недопустимо.
Сорри, за оффтоп.
Upd2: Если я что-то упускаю - давайте продолжим в теме про TESS, а модераторов попросим эти посты перенести туда же.

[Dayan]

я понял из того же ролика, что он почти месяц наблюдает площадку, потом переходит к следующей и т.д. Результат этого - открытия в основном короткопериодических планет, см. презентацию из темы про TESS:

Тогда остаётся один (и довольно неплохой?) вариант - транзиты возможных аналогов Земли Кеплера необходимо будет наблюдать с помощью Спитцера, Хаббла, Вебба... Естественно "точечно", т.е. сами моменты транзитов, вычисленные экстраполяцией периодов.

[Erandir]

Тогда остаётся один (и довольно неплохой?) вариант

Как-то в этой теме уже обсуждалось, что делать если Кеплер накроется. Сперва дотошно прогнать фотометрию, желательно несколькими альтернативными алгоритмами и научными группами. Уточнить параметры звёзд, пока прогонят - это уже будут какие-то данные с Гайи - а там же не астрометрический мониторинг нужен, так что можно быстро. Затем по наиболее приоритетным - проверять транзиты. Спитцер для этого дела маленький, если говорить о землеразмерных планетах, а Хаббл да. Затем, там где не успел Хаббл, - фотометрия TESS и CHEOPS, если брать кандидаты всё-таки побольше Земли. Ещё позже - большие инструменты.

[vsf]

Но я понял из того же ролика, что он почти месяц наблюдает площадку, потом переходит к следующей и т.д. Результат этого - открытия в основном короткопериодических планет, см. презентацию из темы про TESS:

Похоже Вы все таки правы. Они там не телескопы с противосолнечной бледной вращают, а сам аппарат двигают при перенацеливание с одного поля на другое. Лучше бы саму установку вращающейся сделали, тогда можно было бы вращать телескопы c блендой вокруг оси за несколько секунд или минут и получать непрырывную фотометрию. Этот же способ активно применяют для круглосуточного наблюдения за Землей с геостационарной орбиты.

[vsf]

Да, но при этом поле Кеплера лежит в высоких эклиптических координатах (в районе 60 широты), поэтому его можно при желание поместить на пересечение 2-3 площадок.

[Erandir]

при этом поле Кеплера лежит в высоких эклиптических координатах (в районе 60 широты)

Преимущественно в сороковых широтах:

Если получится в северной части сделать пересечение площадок и двойную продолжительность мониторинга - будет мелочь, а приятно

[vsf]

Так на этой карте поля Кеплера обычные координаты, а речь об эклиптических. В анимации к примеру говориться, что ось наблюдения TESS наклонена к эклиптике на 45 градусов.

http://heasarc.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/Tools/convcoord/convcoord.pl
К примеру у Веги в обычных координатах 38 широта, а в эклиптических 61 широта.

[Erandir]

Так на этой карте поля Кеплера обычные координаты, а речь об эклиптических.

Сорри, мой тупняк. Да, тогда будет хорошее перекрытие полей - поле Кеплера тянется до ~72 широты в эклиптических координатах.

[Erandir]

Если отталкиваться от двойного-тройного перекрытия полей зрения, то это даёт возможность поймать 2  транзита с периодом до 54-81 сут., если первый транзит попадает на начало наблюдения и 27-40,5 сут, вне зависимости от времени первого транзита. Для бОльших периодов - понятно, по одному. Конечно, хотелось бы посмотреть на полноценные выкладки вида "TESS наблюдает поле Кеплера", а также "TESS наблюдает площадки Corot'а", раз последний работал от 11^m И кроме дополнительных транзитов для планет/кандидатов Кеплера в ЗО солнцеподобных звёзд отдельный интерес представляли бы оценки улова по долгопериодическим планетам, для которых другие названные телескопы наблюдали по одному транзиту. Вдруг повезёт на гигант с периодом в пару лет?

[Dayan]

Как-то в этой теме уже обсуждалось, что делать если Кеплер накроется. Сперва дотошно прогнать фотометрию

Да это всё известно, я слежу за темой!

по наиболее приоритетным - проверять транзиты. Спитцер для этого дела маленький, если говорить о землеразмерных планетах, а Хаббл да. Затем, там где не успел Хаббл, - фотометрия TESS и CHEOPS, если брать кандидаты всё-таки побольше Земли. Ещё позже - большие инструменты.

Спитцер, думаю, всё же подойдёт для землеразмерных кандидатов в ЗО у относительно ярких звёзд (скажем ярче 12^m). TESS, судя по тому что тут написали, не очень, а если совсем прямо - никак (для проверки таких кандидатов Кеплера). Хаббл, конечно, пока наиболее лучший вариант, даже в случае нормальной работы Кеплера проверка им не помешает.