Kepler - космический телескоп для поиска планет

[vsf]

Среди презентаций недавней конференции Exopag8 есть доклад Дрессинг про продолжающиеся исследования потенциально обитаемых планет у М-карликов.

Приводятся снимки 4 звезд (KOI2626, KOI1422, KOI3010, KOI1686). У первых трех видны близкие звездные компаньоны сравнимой яркости (похоже на тесные двойные), у последней звезды все чисто в окрестностях.

[Searcher16]

Среди презентаций недавней конференции Exopag8 есть доклад Дрессинг про продолжающиеся исследования потенциально обитаемых планет у М-карликов.

Приводятся снимки 4 звезд (KOI2626, KOI1422, KOI3010, KOI1686). У первых трех видны близкие звездные компаньоны сравнимой яркости (похоже на тесные двойные), у последней звезды все чисто в окрестностях.

И судя по ней, у нас есть вторая транзитная "земля" в ОЗ у КК - 2626.01, а первая известная - 1422.02 - чуть меньше и холодней.

[Dayan]

KOI-351 подтверждена.

Просматривал сейчас эту статью. Интересные в ней вещи пишут. Транзиты планеты KOI-351g (той, что имеет период 210.61 суток и размер, превышающий земной в 8.1 раза) показывают сильный TTV-эффект, который, конечно же, объясняется её гравитационным взаимодействием с другими планетами, в частности, с h, причём отклонения от ожидаемого времени имеют очень резкий и неупорядоченный характер (всего наблюдалось 6 транзитов), одно из которых имеет рекордное для кеплеровских планет значение 25 часов(!). Кроме этого, глубина и продолжительность транзитов планеты g довольно сильно изменяется от раза к разу. Однако, такого количества данных не хватает, чтобы оценить массы двух внешних планет, а TTV-эффекты четырёх внутренних планет (b, c, d, e) очень незначительны, для пятой же планеты (f) данных мало (из-за неудачного времени пяти транзитов, попадающих на промежутки между наблюдениями), хотя она также показывает сильный TTV. Планеты d, e и f между собой близки к резонансу 2:3:4, две внутренние планеты (b, c) находятся во взаимном резонансе 5:4, а два гиганта (g, h) близко к 8:5.
Но авторы провели динамический анализ системы, и получили верхние пределы масс для двух самых крупных планет (g и h) - они не могут превышать 5 масс Юпитера для каждой, и массы трёх средних планет (d, e, f) не могут превышать одной массы Юпитера (если они находятся на некруговых орбитах, то ограничения сильнее).
Говорят, что система подобна Солнечной, как в Солнечной в ней обосабливаются три группы планет: две маленькие внутренние (b, c), три средние (d, e, f), и две внешние (g, h).
По поводу искажения формы транзитов планеты g: как пишут авторы работы, в двух случаях искажения формы транзитов не могут быть объяснены только звёздной деятельностью, и рассматривают гипотетическую возможность присутвия гигантской экзолуны у данной планеты, в третьем случае небольшое падение блеска возле транзита g скорее всего вызвано каким-то инструментальным эффектом, да и далековато от планеты, чтобы быть на устойчивой орбите. В принципе, так как количество транзитов двух внешних планет мало, то, как следствие, экзолуны даже околоземного размера у них остались бы незамеченными.

[Erandir]

Насчёт недавней статьи японских учёных. Безусловно, работа проведена не малая, до совсем молодцов не хватает только анализа 16го квартала – а это ещё 4 транзита планеты d, 8 – c и 1 d. Но даже так – пристойные массы нептунов и сама по себе субминутная точность выглядят очень хорошо. Но с последней заключается главная сложность – при минутных экспозициях в таком масштабе времени легко поймать ошибку. Ниже картинки из статьи – TTV планет c и d при различной фиксированной массе гиганта – в 106 масс Юпитера, как получили на Кеке и 73, как на Субару.

Разница незначительная на фоне самой амплитуды и сравнима с погрешностью измерений, при том, что лучевая скорость будет отличаться почти в полтора раза - 19,68 ± 2,19 м/с у американцев против 14,3 ± 4,9 у японцев.
Если подробнее рассмотреть эти измерения – то на Субару было получено больше замеров, чем на Кеке, но бОльшая их часть была сделана для определения величины эффекта Росситера-Маклафлина. Остальная же составляет небольшое количество со значительно худшим покрытием по фазе и в два раза меньшей точностью. В этом плане RV-оценки массы планеты d на HIRES выглядят более надёжными, хотя, конечно, это не означает, что они истина в последней инстанции. Ниже приведены диаграммы RV-измерений на Кеке и Субару по дате и по фазе планеты d.

Также, выше сказанное иллюстрирует одну характерную особенность TTV-метода по сравнению с методом лучевых скоростей. Если взять разномассовые близкие планеты, в простейшем варианте гигант и нептун, то RV-сигнал будет сильнее от гиганта, а TTV-от нептуна. И когда слабый сигнал оказывается по величине сравним с точностью измерений, хорошо, когда можно «доработать» систему другим методом. В случае с KOI-94 кроме «дожимания» TTV как по временному охвату, так и по независимому пересчёту, необходимы ещё замеры лучевой скорости, раз уж на TTV вышла такая разница по гиганту, если не на Кеке, то на HARPS-N, благо звезда значится в списке наблюдения.

[Searcher16]

Кстати, KOI-2626.01 находится в четырехкратной системе, как Kepler-64. Похоже на то, что ее подтвердили! Но рано радоваться - подождем подробностей.

[Dayan]

Уильям Бораки и Дэвид Лэвери, руководитель программы Mars Science Laboratory (MSL), сегодня были удостоены престижных наргад Samuel J. Heyman Service of America (President Barack Obama Recognizes NASA Employees' Public Service). Президент Соединённых Штатов встретился с двумя сотрудниками NASA в East Room Белого Дома в Вашингтоне чтобы выразить им благодарность и вручить медали.
Без Бораки экзопланетная астрономия в настоящее время не достигла бы таких фантастических вершин (без лишней скромности), так бы не продвинулась. Оба несомненно достойны наград, молодцы.

[vsf]

Без Бораки экзопланетная астрономия в настоящее время не достигла бы таких фантастических вершин (без лишней скромности), так бы не продвинулась.

Главное успеть ему дожить до Нобелевской премии по физике (которую дают только при жизни). Он ее точно заслужил за то что смог продвинуть такой проект.

Кстати, KOI-2626.01 находится в четырехкратной системе, как Kepler-64. Похоже на то, что ее подтвердили! Но рано радоваться - подождем подробностей.

Живучая планета Такая звезда находится в районе 100 парсек от нас, значит все четыре звезды в пределах 20 астрономических единиц друг от друга.

[Searcher16]

А вот и подробности:
на графике видны кандидаты в и около ОЗ. Судя по нему, KOI-2626.01 имеет R/Reff около 1.23 и радиус примерно 1.06 земных, а температура "земли" 1422.02 все-таки почти не изменилась.
Также нам обещают ещё одну многопланетку с землей в жилой зоне, но каков ее номер? KOI-571.05 слишком холодна для обитаемой планеты, у 2626.01 доп.кандидатов пока нет.

[Searcher16]

Что ж, представим примерное меню большого ноябрьского обеда:
1 ) более 800 планет, подтвержденных статистическим методом;
2 ) ещё 178 планет, подтвержденных методом тайминга транзитов;
3 ) двупланетка KOI-1089 ;
4 ) 7 новых планет с кратной орбитой. И восьмая (KIC 12351927 b), периодически пропадающая;
5 ) KOI-3158: пять планет размерами от Меркурия до Марса у старого, яркого, близкого ОК из гало;
6 ) KOI-2626.01 - землеразмерная планета в ОЗ у КК в четырехкратной системе - холоднее Земли, но теплее Марса;
7 ) новая многопланетка с землеразмерным кандидатом в ОЗ у другого КК (возможно);
8 ) ещё 12 кандидатов (R<1.25 земного) в ОЗ у оранжевых и желтых карликов;
9 ) предварительные результаты поиска планет у горячих звезд и контактных двойных.

[Erandir]

Заканчивая пока с KOI-94 (подряд не получилось), рассмотрим, какие массы получились для нептунов c и e:

Снизу вверх – исходя из RV-замеров на HIRES и 3 – методом TTV при фиксированной массе планеты d в 106 масс Земли, 73 массы Земли и при нефиксированной массе (т.е. 52 земных). Видно, что с одной стороны, полученные методом тайминга массы лежат в пределах погрешности RV-шных, а также при изменении массы гиганта в два раза – в пределах погрешностей друг друга. Это говорит с одной стороны о том, что TTV-взвешивание нептунов получилось достаточно надёжным, а также о том, что для окончательного определения масс достаточно хорошо зафиксировать пациента массу гиганта. А разобраться даёт ли она там 20 метров в секунду или 10, при условии, что это главная компонента, а остальные добавляют в 4 и менее раз слабее сигналы, при наличии замеров на HARPS-N можно будет однозначно. А если измерений будет достаточно – можно будет попробовать проверить наличие пятой, нетранзитной планеты, ответственной за неожиданное поведение TT планеты e.

[vsf]

Erandir, а видели в базу данных десяток каких-то новых кандидатов накинули?

http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html

October 25, 2013: The Kepler project has updated several KOI dispositions and planet parameters for objects in the Q1-8 and Cumulative tables. These values agree with those described in the submitted version of the Q1-Q8 catalog paper (Burke et al. 2013). With this delivery, the total count for the Confirmed planets and Candidates is now 3,602.

Не пробовали сверятся со старой базой (которая у Вас наверняка сохранена)? У меня что-то не получается сверить, ошибка в базе какая-то есть.

P.S. Впрочем размер прибавки (14) в точности соответствует неизвестным кандидатам от планет-хантеров.

[Erandir]

Ещё про вкусняшки на предстоящей конференции:

http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_talks/Lloyd.pdf
GALEX закончил NUV-обзор поля Кеплера. Фотометрия в ближнем УФ важна как для определения возраста звёзд, так и для учёта в моделях фотолиза воды на экзопланетах.
Конечно, хочется обзора в жёстком ультрафиолете, что критично для моделей атмосферных потерь, но не всё же сразу

http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_posters/Shporer.pdf
Kepler-13b aka KOI-13.01 пополняет список ярких ГЮ – геометрическое альбедо составляет ~0,3, также показан эффективный перенос тепла на ночную сторону (ε~0,9), что отличает его от других столь нагретых гигантов. В завершение авторы уточнили массу планеты основываясь на эффектах доплеровского усиления и эллипсоидальности.

http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_talks/Sanchis_Ojeda.pdf
Роберто Санчис-Охеда, открыватель Kepler-78 b, порадует каталогом из 110 кандидатов с периодами короче суток, пойманными при помощи алгоритма собственной разработки. При том, что в статье о Kepler-78 b речь шла лишь о 20 подобных кандидатах. Стат-анализ показывает, что большинство из них являются планетами. Основная часть имеет радиусы меньше 2 земель, что связано с невозможностью удержания (плотных) атмосфер при столь высоких температурах.

Две интересные работы, посвящённые испаряющейся планете KIC 12557548b:

http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_posters/Teske.pdf
На телескопе IRTF была получена фотометрия в R-диапазоне (на MORIS) и спектр низкого разрешения (на SpeX) в диапазоне 0,8-2,4 мкм (что важно для опредления характеристик частиц размером 0,05-0,2 мкм). Показана переменность характеристик от транзита к транзиту на протяжении 4 ночей, отмечена сложность состава рассеивающих и поглощающих компонент.
http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_talks/Alonso.pdf

Изучали транзиты KIC 12557548b на 4,2-метровом телескопе Гершеля и на Большом Канарском. При помощи инструмента OSIRIS на GTC были получены спектры низкого разрешения и фотометрия с точностью 300 ppm (!) при 4-минутных экспозициях. Для сравнения, Кеплер в LC-режиме давал 900ppm, а в SC – 3500ppm, что не удивительно, учитывая что материнская звезда в диапазоне Кеплера имеет 16,2 зв.вел. Т.о. была получена информация о тонкой структуре объекта с высоким временным разрешением, а также данные о цвете по индивидуальным транзитам.
А что же конкретно наловили авторы – скоро узнаем

[vsf]

http://nexsci.caltech.edu/conferences/KeplerII/abstracts_talks/Lloyd.pdf
GALEX закончил NUV-обзор поля Кеплера. Фотометрия в ближнем УФ важна как для определения возраста звёзд, так и для учёта в моделях фотолиза воды на экзопланетах.
Конечно, хочется обзора в жёстком ультрафиолете, что критично для моделей атмосферных потерь, но не всё же сразу

С другого края спектра тоже пытаются все поле Кеплера в ИК наблюдать. Одна из программ из недавнего распределения наблюдений на Спитцере. Там среди прочего еще тайминг транзитов планет Кеплера, поиск транзитов у Альфы Центавры b и т.д.


P.S. Сложилось впечатление что ультрафиолетовая астрономия как-то слабо котируется в науке. GALEX отключили в этом году, хотя он был в работоспособном состояние.

[Dayan]

Erandir, а видели в базу данных десяток каких-то новых кандидатов накинули?

http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html

October 25, 2013: The Kepler project has updated several KOI dispositions and planet parameters for objects in the Q1-8 and Cumulative tables. These values agree with those described in the submitted version of the Q1-Q8 catalog paper (Burke et al. 2013). With this delivery, the total count for the Confirmed planets and Candidates is now 3,602.

Не пробовали сверятся со старой базой (которая у Вас наверняка сохранена)? У меня что-то не получается сверить, ошибка в базе какая-то есть.

P.S. Впрочем размер прибавки (14) в точности соответствует неизвестным кандидатам от планет-хантеров.

Врядли добавка в точности соответствует кандидатам от планет-хантеров: тогда бы к KOI-351 тоже добавили бы 7 кандидат (на 125-дневной орбите). Попробовал ввести некоторые названия двух других кандидатов, представленных хантерами. Результат - тоже ноль. Всего же кандидатов с пометкой "обновление 25 октября" 3865.

из недавнего распределения наблюдений на Спитцере. Там среди прочего еще тайминг транзитов планет Кеплера, поиск транзитов у Альфы Центавры b и т.д.

Интересно, а что вышло с поиском транзита Альфы Центавра b на Хаббле? Кажется, если был бы отрицательный результат на Хаббле, на Спитцере просто не стали бы искать. Значит, есть надежда, что результат положительный?

[Erandir]

P.S. Впрочем размер прибавки (14) в точности соответствует неизвестным кандидатам от планет-хантеров.

Это только численное совпадение. В общей сложности поменяли статус 22 KOIs:
4 новых кандидата – KOI-577.02, -1599.02, -2793.02 и -3077,02
2 новых ложнопозитива – KOI-68.01 и -339.03
9 бывших ложнопозитивов ставших кандидатами – KOI-582.01, -1771.01, -1846.01, -1957.01, -1995.01, -2061.01, -2480.01, -2612.01, -2612.02
2 бывших ложнопозитива стали подтверждёнными планетами – KOI-142.02 и -1658.01
4 кандидата подтвердились – KOI-142.01, -1574.01, -1574.02, -3663.01
1 кандидат оказался ложнопозитивом – KOI-1623.01
Т.о образом нам накинули 15 новых планет/кандидатов и убрали 1, итого 14.
Ниже распределение по периодам и радиусам:

Отдельно обращает на себя внимание KOI-142.02 (не путать с KOI-142 c!) – подтверждённая суперземля (по размеру в 1,5 раза превосходящая нашу планету) в ЗО на 339-суточной орбите.

Всего же кандидатов с пометкой "обновление 25 октября" 3865.

Это связано с пересмотром параметров известных KOIs. Например Kepler-69 c раздулась с 1,54 до 1,74 радиусов Земли, а KOI-2311.01 уменьшилась с 1,3 R Земли до 0,95.

[Dayan]

Отдельно обращает на себя внимание KOI-142.02 (не путать с KOI-142 c!) – подтверждённая суперземля (по размеру в 1,5 раза превосходящая нашу планету) в ЗО на 339-суточной орбите.

О, KOI-142 c - это нетранзитный гигант, вычисленный TTV KOI-142 b, юпитер (216 масс Земли) на 22-дневной орбите! Если там правда есть внешняя суперземля KOI-142.02, то это вообще интересный случай с точки зрения планетогенеза!

[vsf]

Отдельно обращает на себя внимание KOI-142.02 (не путать с KOI-142 c!) – подтверждённая суперземля (по размеру в 1,5 раза превосходящая нашу планету) в ЗО на 339-суточной орбите.

Ого. Ложно-позитивные отброшенные сигналы по новой начали смотреть. Подозреваю опять добровольцы помогли. Помните проект по визуальной сортировке TСE?

Интересно, а что вышло с поиском транзита Альфы Центавра b на Хаббле? Кажется, если был бы отрицательный результат на Хаббле, на Спитцере просто не стали бы искать. Значит, есть надежда, что результат положительный?

Сложно сказать. Авторы этих наблюдений совсем другие в отличие от наблюдений на Хаббле. На Хаббле очень известные экзопланетные ученые, а на Спитцере инженеры, а не ученые. Возможно просто попытались еще раз независимо попытать счастья. Хотя конечно странность есть - оба телескопа дорогие, дублировать наблюдения не логично.

[Searcher16]

Отдельно обращает на себя внимание KOI-142.02 (не путать с KOI-142 c!) – подтверждённая суперземля (по размеру в 1,5 раза превосходящая нашу планету) в ЗО на 339-суточной орбите.

О, KOI-142 c - это нетранзитный гигант, вычисленный TTV KOI-142 b, юпитер (216 масс Земли) на 22-дневной орбите! Если там правда есть внешняя суперземля KOI-142.02, то это вообще интересный случай с точки зрения планетогенеза!

  ?
А может быть, это все-таки путаница? И ложному срабатыванию по ошибке присвоили обозначение планеты?
На всякий случай сделал отрисовку:

[Erandir]

Ложно-позитивные отброшенные сигналы по новой начали смотреть.

Их всё время потихоньку перепроверяют, что не может не радовать. Например, в обновлении 5 сентября 8 ложнопозитивок перевели в кандидаты.

[Erandir]

А может быть, это все-таки путаница?

Вы знаете, такая вероятность есть. Если мы посчитаем время наступления транзитов планет .01 и .02, то окажется, что с хорошей точностью первые попадают на вторые! Если быть точным, то 6й транзит планеты .01 (b) приходится на 1й .02, 37й на 2й, 70й на 3й, 99й на 4й и 130й на 5й. С последними должно набежать расхождение, но кривая блеска неумолима:

и крупнее:

130й транзит планеты .01 должен прийтись на дату 1541,233, а 5й .02 – на 1545,237, но мы видим 1 транзит в р-не 1545,3, соответствующий нептуну .01.

Upd: KOI-142.02 = TCE-4037.06:
http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/data/KeplerData/005/005446/005446285/dv/kplr005446285-006-20121115231752_dvs.pdf
В DV-файле нечто совершенно невнятное. И те транзиты, которые они там приводят (на фазировке транзит двоится из-за TTV?) на диаграмме чёт/нечет я увидеть не смог, несмотря на заявленную глубину 355,3 ppm и длительность 7,5 часов.