Kepler - космический телескоп для поиска планет

[vsf]

Откуда новость? Ни на сайтах NASA, ни кеплеровских, ничего не сообщается.

http://www.nasa.gov/content/kepler-mission-manager-update-initial-recovery-tests/

The initial test began on Thursday, July 18, 2013, with RW4. In response to test commands, wheel 4 did not spin in the positive (or clockwise) direction but the wheel did spin in the negative (or counterclockwise) direction. Wheel 4 is thought to be the more seriously damaged of the two.
On Monday, July 22, 2013, the team proceeded with a test of RW2. Wheel 2 responded to test commands and spun in both directions.
Over the next two weeks, engineers will review the data from these tests and consider what steps to take next. Although both wheels have shown motion, the friction levels will be critical in future considerations. The details of the wheel friction are under analysis.

Оба неисправных маховика вращаются, но неизвестно пока можно ли заставить их работать для точного наведения.

[Dayan]

Что-то никто не сообщает о статье от двух астрофизиков из Австралии и США (http://arxiv.org/abs/1307.2249), которые проанализировали транзиты KOI-368.01. Очень несимметричные транзитные кривые говорят о том, что орбита планеты некоаксиальна к оси вращения сильно сплюснутой у полюсов звезды. По оценкам исследователей, угол между нормалью орбиты и осю вращения звезды составляет 64 ⁺¹¹/_-9^o.
Сама KOI-368.01 представляет из себя, возможно, горячий разбухший юпитер (с радиусом 2.1 R_J), вращающийся с периодом 110.32 суток вокруг яркой (по абсолютной светимости) A-звезды на почти круговой орбите (ексцентриситет орбиты по оценке составляет e=0.07^+0.18/_-0.07).
Полярные и ретроградные орбиты у горячих юпитеров ещё можно как-то объяснить, но в данном уникальном случае это намного сложнее.

Во второй версии статьи (http://arxiv.org/abs/1307.2249) авторы исследования определили, что KOI-368.01 представляет собой поздний M-карлик, а не планету.

[Dayan]

Плюс еще один пропуск в нумерации. Теперь -72, -73, -77 в ряду до -78

Сегодня в Архиве появилась статья о подтверждении планетной природы кандидата KOI-127 b:
http://arxiv.org/pdf/1305.3891.pdf
Это очень темный горячий сатурн массой 0.43 ± 0.03 масс Юпитера, радиусом 0.96 ± 0.016 радиусов Юпитера и средней плотностью 0.603 ± 0.055 г/куб.см. Орбитальный период - 3.57878 земных суток, эффективная температура 1440 ± 120К.
Судя по тому, что вторичный минимум так и не был обнаружен (верхний предел его глубины - 10 ppm) планета действительно темная (геометрическое альбедо ниже 8.7 ± 0.8% - темнее Луны).

По-видимому, KOI-127 b - это Kepler-77 b (в журнале Astronomy & Astrophysics).

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве появилась статья, посвященная транзитному субсатурну Kepler-63 b (KOI-63, KIC 11554435).
http://arxiv.org/pdf/1307.8128.pdf

Планета принадлежит молодой очень активной солнцеподобной звезде, так что методом измерения лучевых скоростей ее массу измерить не удалось, получен только верхний предел 120 масс Земли (с достоверностью 3 сигма). Радиус планеты - 6.1 ± 0.2 радиуса Земли, орбитальный период - 9.43415 суток. Звезда повернута к нам почти что полюсом (наклонение ее оси вращения 138 ± 7 градусов), орбита планеты почти полярная.
Система удалена от нас на 200 ± 15 пк.

[Dayan]

Количество кандидатов Кеплера увеличилось на 271, достигнув величины 3548 (http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html).
Erandir, Вы могли бы привести соответсвующие добавления в графике зависимости радиус-период? Что за кандидаты в основном включены, какие из них наиболее интересные.

[Dayan]

Наиболее интересные кандидаты из того, что мне удалось выделить, это (хотя, не исключаю, что это не новые кандидаты):
KOI-4742.01, KOI-4087.01, - суперземли в зоне обитаемости красных и оранжевых карликов;
KOI-4333.01 - суперземля в зоне обитаемости жёлтого карлика (правда погрешность размера там такая, что...).

[vsf]

Количество кандидатов Кеплера увеличилось на 271, достигнув величины 3548 (http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html).

Получается они там еще кучу кандидатов пометили как ложные. Статус изменения с датой "2013-07-31" имеют 1236 кандидатов.
Статус FALSE POSITIV от этой даты у 962 кандидатов.

Нефильтрованных осталось лишь 125. Почти закончили с первыми 12 кварталами

[vsf]

Наиболее интересные кандидаты из того, что мне удалось выделить, это (хотя, не исключаю, что это не новые кандидаты):
KOI-4742.01, KOI-4087.01, - суперземли в зоне обитаемости красных и оранжевых карликов;
KOI-4333.01 - суперземля в зоне обитаемости жёлтого карлика (правда погрешность размера там такая, что...).

Еще обратил внимание на кандидат с самым большим периодом в 440 суток - KOI-3791.01. В DVI таблице отчетливо видны три транзита другого кандидата по меньше размером с периодом около 220 суток, но в KOI таблице его нет (отметил черными вертикальными линиями транзиты).

В TCE таблице он действительно есть (вторая картинка). Но в фотометрии во-первых нет пятого транзита (четвертый попадает на пропуск), а во вторых транзиты внешнего кандидата исчезают. Похоже на глюк алгоритма TCE, но смотрится он очень необычно. Но по идеи это могут быть 2 планеты в резонансе 1:2, среди планет-гигантов такое часто встречается.

PS И что интересно и в сырой фотометрии видны транзиты и первого и второго кандидата. И даже они встречаются и после 12 кварталов. Загадка 

PS2 У PH-в эту систему обсуждают уже два года, как.
http://talk.planethunters.org/discussions/DPH101ou5t?object_id=APH72132012
http://talk.planethunters.org/discussions/DPH101e7m1?object_id=APH10132012
http://talk.planethunters.org/objects/APH72132012

Из нового там - звезда на крупном телескопе UKIRT четко распадается на две, яркую и более тусклую. Единого мнения о природе у них тоже нет.

http://arxiv.org/pdf/1205.6492v1.pdf

KIC 005437945: We identify four transit events in the light curve. The transit events in Q1 and Q6, and the ones in Q2 and Q5 share the same depths and durations, respectively. The former is modelled to be a 7.5 R⊕ planet candidates with 440 day period; the latter is modelled to be a 6.4 R⊕ planet candidate with a period of 220 days. A tweak happened during the transit in Q2 for the inner planet candidate, by carefully offsetting the magnitude on both sides of the tweak, we recover the full transit signal. We resolved a faint close companion (∼ 5 ′′) in the Echelle slitviewer of the APO 3.5 m telescope (See Figure 8. We examined 2MASS image stamps in J,H and K and DSS 1,2 images in red and blue. All of the above show that the companion is bluer than KIC 005437945, which indicates that it is unlikely to be a physically associated companion. We present the phase folded de-trended centroid for both planet candidates in Figure 9. No anomalous motion is shown in either direction during transit.

Все же это скорее всего действительно две планеты в резонансе. Просто TCE алгоритм немного проглючил, и отобразил с большими ошибками. Но на глазок в сырой фотометрии транзиты обоих кандидатов видны отлично. Просто 4-ый транзит внутренней планеты попадает на разрыв между 8 и 9 кварталом. Как минимум одну планету пропустили в KOI таблице, даже как ложный случай не пометили 

[Erandir]

Буду краток. Ниже распределение по радиусам и периодам.

Большая часть новых KOIs меньше 2 земель размером и обращается на орбитах периодом короче месяца, да эту песню не задушишь, не убьёшь Есть пять новых суперземель в ЗО по критерию Кеплера (в порядке увеличения эффективной температуры) – KOI-4087.01, -4745.01, -1422.04, -4550.01 и -4742.01. Последняя,  самая маленькая, имеет средний радиус 1,3 земного и Teq=254,5 K. Также на себя обращает внимание кандидат в экзовенеры - KOI-2162.02 радиусом 1,2 земных на 200 дневной орбите (Teq=326 K). К сожалению, у всех названных кандидатов погрешности определения радиусов огромные, их коррекция – дело будущего, но об этом говорилось и не раз.

Переходим к ложнопозитивам и неопределённым кандидатам, см. ниже аналогичное распределение.

Работа тут проделана действительно громадная! В т.ч. сразу видно – практически зачищен годовой пик! В нём осталось только три неопределённых пока кандидата – KOI-4880.01, -4426.01 и -4114.01, первый – супер-земля в ЗО. Но также видно, что ВСЕ землеразмерные кандидаты в р-не годовой орбиты пошли в снос. Хотя памятуя то, как выскочила Kepler-62 f, тут могут быть и сюрпризы. Поживём-увидим, тем более, что четвёртый год фотометрии так и просит, что бы за него полноценно взялись.

[Dayan]

Что меня удивляет, так это то, что почти не заполняются некоторые области на графике радиус-период, несмотря на такое уже огромное и продолжающее расти число кандидатов: это область кандидатов с радиусами <1 земного и периодами >50 суток, и особенно >100 суток, в которой нет ни одного кандидата до сих пор!

[Erandir]

Как раз тут всё довольно просто - низкая вероятность транзита и низкий SNR. Если брать по Фрессину, что вероятность обнаружения 0-100% соответствует диапазону отношения сигнал/шум 6-16, то на диаграмме ниже видно, что как раз в интересующей области Кеплер будет капитально недолавливать:


Да, нам таки накинули вторую шестипланетку - KOI-435, выловленную ещё год назад сторонней группой. Про остальное попробую дописать чуть позже

[vsf]

Erandir, а насчет  KOI-3791 чего думаете? Что более вероятно - затменная двойная, пара планет-гигантов в резонансе или глюк фотометрии? И почему TCE алгоритм так проглючил?

[vsf]

Очень осторожно. На сайте Кеплера случайно заметил, что Вторая конференция, вероятно, всё же может состояться в начале ноября. Ожидается ещё подтверждение дат и распоположения места проведения:
http://kepler.nasa.gov/Science/ForScientists/keplerconference/?CFID=10385539&CFTOKEN=36083393.

http://www.nasa.gov/content/kepler-mission-manager-update-pointing-test/#.UfyAqdL0Fac
Она таки состоится. Уже объявлена регистрация.

[Olweg]

Если брать по Фрессину, что вероятность обнаружения 0-100% соответствует диапазону отношения сигнал/шум 6-16, то на диаграмме ниже видно, что как раз в интересующей области Кеплер будет капитально недолавливать:

Сейчас, похоже, порог всё же меньше:
http://arxiv.org/abs/1303.3013

The newly released and more uniformly vetted Q1-Q8KOI catalog, currently hosted at the NASA Exoplanet Archive, is  better characterized by a steeper SNR ramp (F.Fressin, priv. comm.), as it is more complete than Batalha et al. (2012); thus, we adopt an SNR ramp where S0=6 and S1=12

[Erandir]

Erandir, а насчет  KOI-3791 чего думаете?

Невооружённым взглядом – это 2 планеты в резонансе. А вооружённым – надо искать вторичные затмения, а то мало ли вокруг какой звезды всё это крутится и в каком качестве. С глюками – ну я там вижу только глюк рендеринга, но это не первый случай, когда более глубокие транзиты в отрисовке пропадали. Также там не виден транзит короткопериодического компонента в Q12 – реально там его половинка, остальная часть приходится на перерыв в фотометрии.
Почему не попало это дело в KOIs? Не знаю, возможно, слишком быстро гнали анализ. Думаю, когда возьмутся за четвёртый год, а вместе с ним за остальные, заметные сходу транзиты (1570 ppm!) то всё станет на свои места.

Сейчас, похоже, порог всё же меньше:

Спасибо за уточнение. Но даже в таком качестве получается, что зона плохого обнаружения ложится в интересовавшую Dayan’а область. Причём, как бы 100% обнаруживаемость при SNR больше пускай 12 ещё не значит, что такие KOIs сразу попадут в каталог – иначе бы нам не добавляли кандидатов с лучшим SNR, порой составляющем десятки, в т.ч. на коротких периодах. Хотя основной штурм идет, конечно, з в области, где расчётная обнаруживаемость меньше 100%.
На картинке ниже – текущее обновление и остаток неопределённых KOIs:

Интересно, в сентябре (к сентябрю?) закончат?

[Olweg]

Спасибо за диаграмму - весьма наглядно. Странно, что непросеянными остались по большей части короткопериодичные KOI.

[Erandir]

Странно, что непросеянными остались по большей части короткопериодичные KOI.

Это отстатки от большущей работы по отсеву - ведь в снос кроме годового пика пошёл почти весь "горячий хвост". Добавил на диаграмму ниже ещё и новые ложнопозитивные KOIs, тогда виден масштаб действия:

Но если учесть, что в остатке фигурируют в т.ч. вот такие "кандидаты":
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/data/KeplerData/004/004544/004544628/dv/kplr004544628-001-20121115231752_dvs.pdf
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/data/KeplerData/004/004544/004544628/dv/kplr004544628-002-20121115231752_dvs.pdf
То, похоже, кеплеровцы продолжают разгребать ложные срабатывания поискового алгоритма.

[Olweg]

Понятно. То есть, несмотря на огромное количество неотфильтрованных KOI с короткими периодам из прошлого списка, почти все они в итоге оказываются ложными сигналами, а подтверждаются в основном кандидаты в традиционном диапазоне периодов - от нескольких суток и больше. От первоначальных нескольких тысяч TCE с периодами порядка суток в итоге почти ничего не осталось.

[Erandir]

От первоначальных нескольких тысяч TCE с периодами порядка суток в итоге почти ничего не осталось.

В основном да. Хвост KOIs с периодами меньше суток достаточно жиденький, но есть. И как писали ранее, его лучше ловить и изучать другими алгоритмами. В частности, алгоритм TCE не берёт периоды короче 12 часов, тогда как такие планеты существуют.

[Erandir]

Два момента, которые не успел написать вчера.
Обновлённая многопланетность – из 274 новых кандидатов 3 входят состав 6-планетной системы (KOI-435.03, 04 и 05), 3 – в состав двух пятипланеток (KOI-1151.03, а также KOI-2220.04 и .05), 6 – в состав 4 четырёх планеток (KOI-701.05, KOI-1422.04, KOI-1955.03 и .04, а также KOI-2732.02 и .04), 18 кандидатов – в состав 13 трёхпланеток, 45 – в состав 41 двупланетной системы, остальные 199 – одиночные.
Таким образом, 3548 сегодняшних кандидатов и планет входят в состав 2687 планетных систем, среди которых 2 – 6-планетные, точнее 6-транзитные, т.к. нетранзитные планеты, открытые в части систем Кеплера тут не учитывались, 16 – 5-транзитных, 50 – 4-транзитных (на самом деле 17 и 49, см. ниже), 130 – 3-транзитных, 377 – двутранзитных и 2112 одиночных планет и кандидатов.

Второй момент – кандидаты у небольших звёзд. Последнее 31 июля нам добавили лишь 3 KOIs у звёзд радиусом меньше 0,6 солнечных и с температурой меньше 4200 K, среди которых земля с тепловым режимом, близким к Меркурию – KOI-255.02 (R=0,8 земных, Teq=429K) и две суперземли в ЗО (KOI-4087.01 и KOI-1422.04), о которых писал ранее. Учитывая предыдущий опыт, эти планеты скорее всего меньше и холоднее, а значит необходимость обновления встречаемости различных планет у КК, особенно в ЗО, становится ещё выше! При этом, неопределённых кандидатов у таких звёзд осталось всего 3 – KOI-4808.01, KOI-4517.01 и KOI-3635.01, все горячее 700K, так что на текущей выборке по части небольших и прохладных планетных кандидатов у небольших звёзд – всё:

Дополнения возможны уже только при анализе большего объёма фотометрии, применении альтернативных поисковых алгоритмов, ну и внезапные планеты по аналогии Kepler-62 f (KOI-701 по каталогу до сих пор четырёхпланетка!) конечно никто не отменял