Kepler - космический телескоп для поиска планет

[vsf]

Спасибо, интересно Т.е. то, что это звёзды было понятно, но что всё фильтруется так просто - вообще здорово! Странно, что кеплеровцы так не прогнали, не ожидал подобного пересечения каталогов, но да ладно, может у них сейчас другие заботы.

Ну я слишком примитивно сделал - по-быстрому, просто сверив KIC-номера. А они будут сверять точно периоды, формы кривых (искать вторичное затмение). Это наверняка делается вручную и занимает много времени.

Публикации промежуточного каталога скорее всего вызвана необходимостью демонстрации прогресса в обработке данных после поломки Кеплера. А из-за огромного количества данных процесс идет медленно и очень трудоемок. Вон им даже приходится PH-ов подключать к независимой визуальной классификации TCE-кандидатов.

Что интересно, что про затменные двойные к описанию TCE-алгоритма сказано следующее:

http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/docs/tce_releasenotes_q1q12.pdf

2.2 Target List
The full list of 194436 targets is provided in the target summary file in the Supplement to these Notes. We exclude 2123 known eclipsing binaries from the search in this run, leaving 192313 targets that were submitted to the Transiting Planet Search (TPS) and Data Validation (DV) pipeline modules

Это число 2123 примерно равно размеру второй версии каталога
http://adsabs.harvard.edu/abs/2012AJ....143..123M


Так что на самом деле, они обрабатывали TCE-алгоритмом все кривые без затменных двойных из второго каталога, не сверив новые KOI-кандидаты лишь с третьей версии каталога.

Все несколько запутанней. 

[Erandir]

Ну я слишком примитивно сделал - по-быстрому, просто сверив KIC-номера.

Я понимаю Но даже такое простое сопоставление уже показывает на направление проверки.

Публикации промежуточного каталога скорее всего вызвана необходимостью демонстрации прогресса в обработке данных после поломки Кеплера.

Да, похоже на то - как раз представили землеразмерные KOIs в ЗО. Просто вышло несколько сумбурно. Впрочем, Вы это и так видите.
С другой стороны, 11304 TCEs сразу на выброс по форме транзитной кривой - это однозначно хорошо
Upd:

А они будут сверять точно периоды,

Если сверять номера и периоды, то перекрытие там всё равно хорошее. Пока только прикинул, если будет время - опишу подробно и выложу с картинкой

[vsf]

Если сверять номера и периоды, то перекрытие там всё равно хорошее. Пока только прикинул, если будет время - опишу подробно и выложу с картинкой

Да интересно. Обязательно расскажите.

А я пока посмотрел какие из новых KOI приходится на 500 лучших солнцеподобных звезд.

До этого были:

Список по номерам в KIC:

9414417 (K00974)
3545135 (K02755)
6521045 (K00041)
11127479 (K02792)
11295426 (K00246)
8176564 (K02720)
3544595 (K00069)
10593626 (K00087)
8077137 (K00274)
11133306 (K00276)

Только у Kepler-22b (K00087) период значительно превосходит 50 дней.

По размерам среди короткопериодичных 6 из 14 входят в диапозон близкий к земному - 1.1-1.2 радиуса Земли.

В новом KOI-каталоге добавилось еще 4 кандидата.

Кандидаты в аналоги Земли в ОЗ K04260.01 и K04330.01 уже рассматривались выше. К сожалению с большой вероятностью они могут быть фантомами "годового пика".

Остальные два приходятся на горячие субземли - K03254.01 и K04637.01. Периоды: 1.3 и 4.3 суток. Радиусы: 0.4+/-0.14 и 0.44+/-0.61. Глубины транзитов:  14+/-1.5 и 15+/-2.5.

Горячие субземли уже вылавливаются у G-звезд

[Olweg]

Интересно! Получается, что короткопериодичные "земли" у лучших звёзд более-менее выловлены. Впрочем, выборка слишком маленькая для однозначных выводов.

[Erandir]

Итак, сравнивались 2 каталога, один на 5466 разноплановых KOIs и каталог затменных переменных в последней версии (http://keplerebs.villanova.edu/). При совпадении номера KIC определялось отношение периодов. В результате, кроме совпадающих периодов были найдены в соотношении 1:2 и 2:1 (с точностью 0,1%), а также с произвольным значением. Последнее означает, что за звездой числится кроме затмевающего звёздного компаньона один или несколько транзитных кандидатов. В свою очередь KOIs с периодами в 2 раза большими или меньшими, чем указанные в каталоге переменных – это «группа риска», причём в обе стороны – последний пример – горячая земля, KIC 8435766 b, которая была записана в переменные звёзды как раз с удвоенным периодом.

Итак, на 2712 планетных кандидатов приходится 113 пересечений по каталогу затменных переменных, из них 73 с одним из указанных отношений периодов и 57 с совпадающими периодами. Для 829 ложнопозитивных KOIs – 234, 227 и 202, а для 1924 новых KOIs – 243, 225 и 183, соответственно.

Преимущественно выявленные звёздные компаньоны соответствуют KOIs со звёздными радиусами, однако есть небольшое количество планетных размеров (вероятно, в основном переменные фона).

На диаграмме ниже нанесены новые KOIs в пространстве период-радиус с указанием затменных переменных с совпавшими с кандидатами периодами.

[vsf]

Итак, на 2712 планетных кандидатов приходится 113 пересечений по каталогу затменных переменных, из них 73 с одним из указанных отношений периодов и 57 с совпадающими периодами. Для 829 ложнопозитивных KOIs – 234, 227 и 202, а для 1924 новых KOIs – 243, 225 и 183, соответственно.

Цифры немного отличаются от моих хотя с тем же каталогом сравнивал.

А как объясняется, что для тех же новых KOI количество пересечений - 243 почти в 2 раза меньше, чем сумма с кратными или одинаковыми периодами - 225 + 183? Тем что в среднем на одну KIC-звезду из каталога затменных двойных приходится по 2 транзитных звезды-компаньона?

Интересно! Получается, что короткопериодичные "земли" у лучших звёзд более-менее выловлены. Впрочем, выборка слишком маленькая для однозначных выводов.

Да выборка слишком игрушечная, но она позволяет немного поупражнятся с данными.

Попытался рассчитать общую вероятность встречаемости хотя бы одной планеты в ней.

Для исключения ошибок привожу полный алгоритм:

Радиусы звезд брал из СDPP-файлов и у 2х звезд из них значение сильно разошлось с KOI-каталогом.

Отношение радиуса и большой полуоси брал из KOI-каталога.

Количество планет на каждую звезду считал по формуле = (Отношение радиуса и большой полуоси) / 500

После этого оставлял системах, где есть несколько планет только максимальное значение "количества планет на каждую звезду"

Суммировал общее количество количество планет на каждую звезду по формуле P(A+B+..+Z)=P(A)+P(B)+..+P(Z)-P(A)*P(B)*..*P(Z)

Конечно наибольшую погрешность полученного значения вносит Кеплер-22b, которая дает огромный процент втречаемости, но значение около 40% встречаемости короткопериодичных планет у G-карликов похоже на правду.

И результаты Фрессина не сильно отличаются:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,51690.msg2247211.html#msg2247211

Там 40% звезд с хотя бы одной планетой всех размеров от 0.8 до 50 суток и дальнейший рост к порядка 70% для более широких орбит.

[Olweg]

Да, наверное этот процент близок к реальному, хотя всё же некоторое завышение тут возможно, из-за неабсолютной копланарности систем. Можно представить ситуацию, когда внутренняя планета выходит за диск звезды, а внешняя остаётся, это увеличивает суммарную вероятность транзита.

[vsf]

Попытаемся оценить возможности Спитцера по небольшим планетам через отношение сигнал к шуму. Отталкиваться будем от формулы
 

http://arxiv.org/pdf/1303.3013v1.pdf
И для сравнения вначале оценим этот параметр для UCF-1.01.
Итак, у нас есть 4 транзита, по 9 фотометрических замеров на каждый (по ~5 минут на замер при продолжительности транзита ~46 минут). Точность измерений колебалась от 140 до 86 ppm. Если посчитать отношение сигнал к шуму для точности 109 ppm (среднее) то мы получим 5,2 на 1 транзит и 10,5 на 4 транзита. Значения очень низкие, но этого было достаточно для открытия планетного кандидата с различимыми отдельными транзитами и определить глубину с погрешностью 13%.

Кстати появилась информация о возможностях Хаббла для того же кандидата

http://archive.stsci.edu/proposal_search.php?id=13338&mission=hst

При обнаружение 2 транзитов UCF-1.01 ожидают sigma=20

Жаль только карты путает факт, что GJ436 в ИК намного ярче, чем в видимых лучах для Хаббла.

[Erandir]

А как объясняется, что для тех же новых KOI количество пересечений - 243 почти в 2 раза меньше, чем сумма с кратными или одинаковыми периодами - 225 + 183?

Значит, я не совсем понятно выразился - это всего 243 пересечения, из них 225 с отношениями периодов 1:2, 1:1 и 2:1, из которых 1:1 составляют 183 кандидата.

[vika vorobyeva]

Непонятная ситуация складывается с системой KOI-283.
В каталоге Кеплера указано, что кандидат KOI-283.01 с периодом 16.092 суток является ложным:
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/cgi-bin/ExoTables/nph-exotbls?dataset=cumulative
A Marcy сотоварищи преспокойно измерили его массу (она оказалась равной 16.1 ± 3.5 земных масс – см. таблицу на стр. 6 презентации). Интересно, кто прав? И как это выяснить?
(И добавлять ли в базу allplanets.ru планету KOI-283.01?)

[Dayan]

Непонятная ситуация складывается с системой KOI-283.
В каталоге Кеплера указано, что кандидат KOI-283.01 с периодом 16.092 суток является ложным:
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/cgi-bin/ExoTables/nph-exotbls?dataset=cumulative
A Marcy сотоварищи преспокойно измерили его массу (она оказалась равной 16.1 ± 3.5 земных масс – см. таблицу на стр. 6 презентации). Интересно, кто прав? И как это выяснить?
(И добавлять ли в базу allplanets.ru планету KOI-283.01?)

Вика, мне кажется до официального релиза не стоит добавлять. Если посмотреть на массу/радиус второй планеты в системе, то там тоже странная ситуация: при радиусе 0.8 земных её массу оценивают в 17 земных (см. таблицу). Что-то тут не так.

P.S. vsf, 134 страница темы до сих пор не открывается, неужели в тех поддержке Астрофорума ничего не могут сделать?

[vsf]

P.S. vsf, 134 страница темы до сих пор не открывается, неужели в тех поддержке Астрофорума ничего не могут сделать?

Увы, ответа не получил. Может вы попробуете написать, как более активный участник форума?

Если посмотреть на массу/радиус второй планеты в системе, то там тоже странная ситуация: при радиусе 0.8 земных её массу оценивают в 17 земных (см. таблицу). Что-то тут не так.

Что интересно эту планету Weiss использует для изучения взаимосвязи темпа испарения с массой и радиусом. Слайд из свежей презентации на конференции в Аспене.

http://astro.berkeley.edu/~lweiss/LMW_Aspen_2013_v3.pdf

[Erandir]

Всё руки не доходили расписать транзитные планеты от Марси с соавторами. Изложу ниже пару моментов.

Для начала об ошибках. Погрешность измерения лучевой скорости для большинства планет колебалась в пределах 0,6-1 м/с при широком диапазоне наводимых амплитуд. В результате получилось, что ошибка массы обратно пропорциональна полуамплитуде лучевой скорости и при прохождении значения 1 м/с  выходит σK>K и масса обращается в предел.

Если не трогать планеты с «отрицательными» массами, которые немного обсуждали ранее, то у нас есть 10 транзитных планет с пределами масс и 25 – с определёнными массами. Начнём с первых.

Если говорить об этой десятке, то у нас есть 3 то ли субнептуна, то ли океаниды низкой плотности и 7 земель. Среди последних обращает на себя внимание KOI-1442.01 – в отличие от других земель этой выборки, её предел массы дотягивает только до состава «чистый MgSiO3». Можно было бы подумать, что это кандидат в обогащённые лёгкими элементами земель, миниокеанид в широком смысле, если бы не период 0,67 суток и эффективная температура порядка полутора тысяч кельвинов. Возможно, реальная масса близка к полученному верхнему пределу и/или планета на самом деле несколько меньше, чем текущая оценка радиуса.


Здесь и ниже цветными кривыми обозначены зависимости масса-радиус для планет из чистого железа (серый), MgSiO3 (коричневый) и 50%MgSiO3+50%H2O (синий).

Теперь перейдём к планетам с массами. Тут полный набор – от земель до рыхлых нептунов. Для 11 планет масса известна с точностью 30% или лучше (показаны на отдельной диаграмме). В какой-то степени в этой работе народ отбирает хлеб у HARPS-N в целях которого заявлено охарактеризовать переход от (супер)земель к нептунам . Здесь же планет промежуточного типа представлено не мало. С другой стороны, замеры HARPS-N можно будет скомбинировать с измерениями HIRES, которые к тому времени будут в открытом доступе и ещё улучшить точность.


Что бросается в глаза, так это наличие планет плотнее состава из чистого железа. Ниже они изображены вместе с другими планетами своих систем. И если для KOI-321 всё можно списать на погрешность, то для KOI-82.03 и KOI-283.02 такое объяснение не годится. Возможно дело в неверном определении радиуса для мелких транзитов. Если радиус занижен вместе с размером материнской звезды, то впоследствии передвинутся и другие планеты. Также может быть ошибка в определении массы звезды. В этой связи, несмотря на небольшую по меркам обсуждаемой выборки погрешность массы для KOI-321.01, KOI-82.03 и KOI-283.01? мне кажется пока не будет решён вопрос со сверхплотными землями рано говорить о надёжной характеристике и этих планет.


Интересно, использовались ли кроме RV-замеров в этой работе данные TTV? В имеющейся презентации ни слова. Но если сравнить с имеющимися работами, то расхождения более чем заметны. Так, для KOI-148.01/02 (Kepler-48) Се получил массы 14,3+-3,4 и 9,2+-2,5 масс Земли, тогда как Марси с коллегами – 3,94+-2,1 и 14,61+-2,3! Оценка для KOI-244.01/02 (Kepler-25) из TTV составляла в начале 13,3+-3,9 и 8,1+-3,1 масс Земли, затем была пересмотрена в 10,8+4,1-4,0 и 3,6+3,4-2,5, исходя же из данных HIRES эти планеты имеют массы 24,6+-5,7 и 9,6+-4,2. Пересечения диапазонов есть, но хотелось бы почитать анализ таких «прыжков» значений в зависимости от метода.

[Olweg]

Что бросается в глаза, так это наличие планет плотнее состава из чистого железа. Ниже они изображены вместе с другими планетами своих систем. И если для KOI-321 всё можно списать на погрешность, то для KOI-82.03 и KOI-283.02 такое объяснение не годится. Возможно дело в неверном определении радиуса для мелких транзитов.

Да, вероятно, KOI-82 и KOI-283 - субгиганты. Плотность 150 г/см³ - ну, не может ведь быть такого. Жаль, потому что у KOI-82 кандидаты превратятся из марсов и земель в обычные супеиземли.

[Dayan]

Увы, ответа не получил. Может вы попробуете написать

Странно, что молчат. Я написал о проблеме в теме Глюки, тормоза, проблемы связи, может что-то изменится.

Возможно дело в неверном определении радиуса для мелких транзитов. Если радиус занижен вместе с размером материнской звезды, то впоследствии передвинутся и другие планеты. Также может быть ошибка в определении массы звезды.

Тоже так подумалось, но смутила ситуация с KOI-283.01.

Что бросается в глаза, так это наличие планет плотнее состава из чистого железа. Ниже они изображены вместе с другими планетами своих систем. И если для KOI-321 всё можно списать на погрешность, то для KOI-82.03 и KOI-283.02 такое объяснение не годится. Возможно дело в неверном определении радиуса для мелких транзитов.

Да, вероятно, KOI-82 и KOI-283 - субгиганты. Плотность 150 г/см³ - ну, не может ведь быть такого. Жаль, потому что у KOI-82 кандидаты превратятся из марсов и земель в обычные супеиземли.

К тому же, которые станут и намного горячее (но по-моему, уж лучше суперземли и нептуны, чем существование землеразмерных планет с плотностью 150 г/см³ ). Конечно, тут неправильно измерен радиус звезды и планет, ведь было же большое завышение радиусов, значит, возможно и большое занижение.

[Searcher16]

К тому же, которые станут и намного горячее (но по-моему, уж лучше суперземли и нептуны, чем существование землеразмерных планет с плотностью 150 г/см³ ). Конечно, тут неправильно измерен радиус звезды и планет, ведь было же большое завышение радиусов, значит, возможно и большое занижение.

А может быть, это просто фантомы и глюки с подгонкой периода под неточные замеры Кека? Лучше дождаться официального релиза.

[Dayan]

А может быть, это просто фантомы и глюки с подгонкой периода под неточные замеры Кека? Лучше дождаться официального релиза.

Вполне может быть.

P.S. Теперь 134 стр доступна.

[vsf]

Для 11 планет масса известна с точностью 30% или лучше (показаны на отдельной диаграмме). В какой-то степени в этой работе народ отбирает хлеб у HARPS-N в целях которого заявлено охарактеризовать переход от (супер)земель к нептунам .

А сколько вообще из кандидатов Кеплера удалось "взвесить" с такой точностью? Есть же еще Кеплер-10, -11 и другие планеты с таймингом.

Жаль кеплеровцы никак не разграничивают планеты с обозначением "Kepler" на две группы: с верхним пределом массы и измеренной массой к примеру с 30% точностью. Так было бы проще понять, как быстро продвигается дело с подтверждением кандидатов.

[Erandir]

А может быть, это просто фантомы и глюки с подгонкой периода под неточные замеры Кека?

Не, глюки и фантомы, это с отрицательными массами Полуамплитуды лучевых скоростей там 3,58+-0,9, 2,11+-0,8 и 1,0+-0,6 м/с для KOI-283.02, 82.03 и 321.08, соответственно. Конечно, если добавить ещё замеров, то точность должна увеличиться, но первая величина вообще смотрится пристойно, не хуже многих других значений на HIRES. При том, что если считать радиус планеты и массу звезды верными, то супермеркурий должен наводить лучевую скорость раз в 20 меньше – врятли можно было ошибиться настолько. К сожалению, для KOI-283.02 в презентации даже картинки нет, есть для KOI-321.02 и KOI-82.03:

Выглядит не валом как, но было и хуже при вменяемых значениях массы в результате.

[Erandir]

А сколько вообще из кандидатов Кеплера удалось "взвесить" с такой точностью?

Примерно полтора десятка, в сумме методом лучевых скоростей и таймингом транзитов, если брать не планеты-гиганты. Есть ещё TTV от сторонних групп, их я тут не учитывал, в связи с определённой ненадёжностью таких оценок - мы неоднократно наблюдали, как "скачут" массы от статьи к статье.