Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Erandir]

Итак, 19 декабря началась вторая фаза финального просева фотометрии за 4 года – было опубликовано 1089 новых «неопределённых» кандидатов. Точнее, новых из них только 1088, а один – это Kepler-62f, статус которой значится «not dispositioned/confirmed», в предыдущей версии каталога, как мы помним, она была пропущена. Объём проделанной работы мягко говоря не мал – если брать KOIs только с периодами более 100 суток, то неопределённых будет 596 против 7829 TCEs, т.е. 7,6%. Для сравнения, кандидатов с аналогичными периодами – 247 или 3,2% от массива TCE. При этом основная часть отсева пришлась на периоды более 300 суток – доля неопределённых кандидатов из TCE падает с 20-10% до ~5% и выходит на плато:

Тем не менее, остаётся избыток долгопериодических неопределённых KOIs. Текущее их распределение по периодам и радиусам на фоне кандидатов ниже:

Как мы видим, новые кандидаты лежат практически по всему полю KOIs, от полусуточных периодов начиная, от субземель до гигантов. Может возникнуть вопрос – как пропустить короткопериодический гигант? Конечно, можно потерять в шуме резкопеременной звезды (или же в нём поймать фантом), но здесь важную роль играет неравномерность наблюдений. Большинство новый кандидатов наблюдались все 16 кварталов (672 или 61,8%), много – 13 кварталов (211 или 19,4%), остальные – меньше, вплоть до 1:

При этом 36 кандидатов – наблюдались исключительно в последний год.
Основу новых неопределённых KOIs составляют кандидаты с низким отношением сигнал/шум с пиком встречаемости snr=7-8:


Далее посмотрим, как дела обстоят по двум вопросам – небольшим кандидатам в ЗО и кандидатам у красных карликов.

Что касается зоны обитания и её окрестностей, то избыток долгопериодических неопределённых KOIs сильно забивает картину. Если брать кандидаты со средним радиусом меньше 1,5 земных, то мы получим 26 кандидатов с эффективными температурами (по критерию Кеплера) 350-270К, 25 – с Teq=270-200K и 19 с Teq<200K. Диаграмма ниже, слева.
Но параметры звёзд определены плохо и если взять как критерий отсева глубину транзита, ограничив в 500ppm (как это делали ранее), то число кандидатов значительно увеличится: 111 с Tq=350-270K, 72 c Teq=270-200K, и 17 c Teq<200K. Радиусы, конечно, разъедутся – 63 из 200 будут больше 2 земных. Но это сейчас, как они будут уточняться – мы пока не знаем. Диаграмма ниже, справа:

Но объёмы не смертельные даже для ручного перебора. Единственное что, т.к. все явно не транзиты уже отброшены, то просматривать необходимо значительно внимательнее. Хотя на таком этапе, думаю, софт в умелых руках (последнее важно ) значительно эффективнее даже пристрелянного глаза. Но было бы желание, поиграться можно.

Кандидаты у красных карликов. Эту песню не задушишь, не убьёшь ! У нас есть 24 неопределённых KOIs у звёзд холоднее 4000К и меньше 0,6 радиусов Солнца. Их распределение по периодам и радиусам на фоне кандидатов у аналогичных звёзд на диаграмме ниже слева.
Конечно, мы видим уже знакомый избыток на больших периодах, но в целом остаток от из этих двух дюжин может ещё увеличить встречаемость планет к КК. Рассмотрим выборку подробнее (распределение на диаграмме ниже справа):

Один кандидат (KOI-5359.01) наблюдался только 1 квартал (6й), 4 кандидата (KOI-4928.01, KOI-5327.01, KOI-5416.01, KOI-5662.01) – 3 квартала, остальные – 13 и более кварталов. Все найдены в однопланетках. При этом у 10 погрешность измерения радиуса превышает среднее значение.

Выборка небольшая, перейдём к отдельным приметившимся кандидатам:
Три субземли с хорошими радиусами, по мере увеличения периода и уменьшения радиуса: KOI-5692.01 – навскидку проходит все тесты, что означает хороший шанс перевода в «кандидаты», KOI-5251.01 – сбита центровка, KOI-4948.01 – тут дела похуже, центровка сбита, какой-то намёк на ещё один сигнал на фазировке, хоть TCE – один, сам транзит просматривается плохо. Последнее, впрочем, не удивительно – 40,32±4,10ppm (в пересчёте – 0,346±0,126 земных радиусов), snr=10,22. Материнская звезда – самая яркая из текущей подборки КК – 12 зв.вел. На фазировке есть намёк на ещё один сигнал с тем же периодом и сдвигом на ~4 суток, хотя TCE у этой звезды пойман один. Думаю, из названных трёх кандидатов у последнего – наиболее высокий шанс перейти в false positive.

Мининептунчик/океанида KOI-4928.01 – бросается в глаза чрезвычайно высокой точностью определения радиуса - 2,5225± 0,0348 земных, т.е. погрешность составляет лишь 1,38%! Но если посмотреть на транзит и звезду – становится сразу понятно, как такое возможно даже при 15,7 зв.вел – радиус звезды – 0,189 солнечных и глубина транзита составляет 15471±138ppm – полтора процента! У кандидата несколько сбита центровка, остальные тесты проходит. В случае подтверждения при текущих параметрах, планета может быть более прохладным аналогом Gj 1214b.
KOI-3447.01 – (мини)земля с Teq=253K, но с начисто сбитой центровкой. При этом в каталоге TCE есть «дух» с близким радиусом (и такой же центровкой), который даже просматривается на фазировке в DV-файле. Последнее значит, что скорее всего перед нами переменная фона.

KOI-5416.01 – сатурн в зоне обитания на 76-суточной орбите. Интересен самим фактом существования (в случае подтверждения) – подобных планет у красных карликов чрезвычайно мало. Центровка несколько сбита, остальные тесты проходит. На тесте чёт/нечет показывает незначительную аномалию, которая не мешает его прохождению, но которую мы рассмотрим подробнее. Итак, наблюдалось всего 3 транзита этого кандидата, при этом в 14м квартале их должно было быть 2, но один из них приходится на пробел фотометрии. Первый транзит похож на двойной – примерно с середины в нём появляется «яма» глубиной ~5877ppm (сам транзит – 14214 ppm), что соответствовало бы планете радиусом 4,67 земных, но дополнительных кандидатов или TCE у KOI-5416 не найдено. Второй транзит не показывает никаких аномалий, с той разницей, что его глубина получается средней для предыдущего – ровно на половину «ямы». Третий же транзит снова аномальный – по глубине близок ко второму, но имеет вогнутое дно:

Вариантов объяснения можно предложить три:
- экзолуна. Но нептун на орбите сатурна выглядит более чем экзотично, да  орбита планеты, может быть тесновата. При таком варианте, второй транзит – совместный и где-то должны быть признаки спутника, в первом – спутник выходит из-за планеты после середины транзита, а в третьем – заходит и начинает выходить из-за планеты. Бросается в глаза разница в силе эффекта, которой быть не должно.
- иерархическая тройная фона. В силе последний пункт. Могут быть признаки вторичных затмений и транзитов третьей звезды по второй, если всё шум не затёр.
- транзиты по пятнам разного размера/положения, что объясняет разную силу эффекта. Пятна должны быть очень крупные. Их признаки тоже должны быть в фотометрии и могут быть вытягиваемыми. Прицельный параметр планеты равный 0,618 располагает к большому времени прохождения пятна по сравнению со всем транзитом.
Сам пока склоняюсь к третьему варианту.

По остальным кандидатам – KOI-5359.01 – все тесты проходит, портит картину лишь погрешность радиуса. Аналогично – KOI-4971.01, который интересен большим периодом – 146 суток. Также все тесты проходи KOI-5624.01 с периодом аж 502,6 суток и радиусом 0,781±0,453. Было бы очень интересно, если бы подтвердилась столь долгопериодическая земля, особенно у КК – планета получилась бы гарантировано за снеговой линей – тепловой режим близок к таковому Юпитера. Картину портит даже не намёк на вторичное затмение (в пределах допустимого), а snr=5,9 – алгоритму могло и «померещиться».
В остатке – KOI-5916.01, KOI-4957.01, KOI-5930.01, KOI-5879.01 с нормальной центровкой,  но очень слабыми транзитами и большими периодам (глюки алгоритма?),
KOI-5327.01 и KOI-5765.01 со сбитой центровкой и транзитами, похожими на чашу (переменные фона?),
KOI-5662.01, KOI-4987.01, KOI-5644.01 тоже со сбитой центровкой, но нормальной формы транзитами, последний – очень долгопериодический (378,9 суток).
У остальных тоже сбита центровка и есть следующие проблемы – у KOI-5330.01 – слишком глубокое вторичное затмение, у KOI-5535.01 – завален тест чёт/нечет, у KOI-5069.01 и KOI-5228.01 тест пройден, но криво выглядят чётные транзиты, у KOI-5162.01 и KOI-5265.01 – кривая форма тразита.

[vsf]

Итак, 19 декабря началась вторая фаза финального просева фотометрии за 4 года – было опубликовано 1089 новых «неопределённых» кандидатов.

Впечатление, что в этот раз больше автоматического отсева применялась, чем в прошлый раз. Тогда 5 месяцев это заняло, а сейчас уже всего 1.5.

Смотрел кандидаты в близнецы Земли. Слабенькие, почему-то в дополнительном окошке под окном "вторичного затмения" никак не просматриваются транзиты. Зачем вообще это дублирующее окно нужно? Чтобы затмение на цвет проверить?

[Erandir]

Зачем вообще это дублирующее окно нужно? Чтобы затмение на цвет проверить?

Нет, Кеплер же не умеет проверять, хроматит транзит или нет. Это окошко – фильтрованная фазировка, что бы устранить различные долгоиграющие эффекты. А где у Вас там не видно транзита? Я навскидку сейчас просмотрел KOI-5123.01, KOI-5060.01, KOI-5957.01, KOI-5545.01 и KOI-4994.01 (радиус 0,8-1,2 земных, температура 200-270К, период больше 200 суток) - всё на месте.
Upd: Ещё глянул KOI-5147.01, KOI-5904.01, KOI-5562.01 и KOI-5958.01 (глубина транзита меньше 120ppm, температура меньше 270К, период более 200 суток) - транзиты, понятное дело, слабые (в конце концов большинство из низ пойдёт в снос), но картинка на фильтрованной фазировке мало отличается от нефильтрованной, т.к. звёзды спокойные.

[vsf]

Upd: Ещё глянул KOI-5147.01, KOI-5904.01, KOI-5562.01 и KOI-5958.01 (глубина транзита меньше 120ppm, температура меньше 270К, период более 200 суток) - транзиты, понятное дело, слабые (в конце концов большинство из низ пойдёт в снос), но картинка на фильтрованной фазировке мало отличается от нефильтрованной, т.к. звёзды спокойные.

Наверное у меня просто глаз замылился. Сейчас поприсматривался действительно транзиты видны там. Просто масштаб мелкий, кажется что их нету.

Может и правда какие-то из них настоящие потом подтвердить удастся. Тем более еще какие-то улучшения фотометрия предстоят.

KOI-5416.01 – сатурн в зоне обитания на 76-суточной орбите. Интересен самим фактом существования (в случае подтверждения) – подобных планет у красных карликов чрезвычайно мало. Центровка несколько сбита, остальные тесты проходит. На тесте чёт/нечет показывает незначительную аномалию, которая не мешает его прохождению, но которую мы рассмотрим подробнее. Итак, наблюдалось всего 3 транзита этого кандидата, при этом в 14м квартале их должно было быть 2, но один из них приходится на пробел фотометрии.

Звезда совсем слабая Kp=16.59. Очевидно попала в наблюдения лишь после специального поиска красных карликов.

[Erandir]

Сейчас поприсматривался действительно транзиты видны там.

Если бы их там не было видно - это означало заваленный достаточно серьёзный тест - если фильтр на дополнительные эффекты разбирает транзит до его исчезновения, то значит это и не транзит вовсе. С одной стороны, если бы так получилось, это должны были бы отдельно отметить, с другой не факт что такие кандидаты вообще прошли бы отбор от TCE до неопредлённых KOI.

Звезда совсем слабая Kp=16.59. Очевидно попала в наблюдения лишь после специального поиска красных карликов.

Да, это из тех КК, которые наблюдали только в последний год. Всего 3 квартала и только в LC-режиме (что логично - продлись миссия Кеплера дольше, могли бы и SC задействовать, но не успели уже). Учитывая, что КК вообще наблюдалось мало по сравнению с другими звёздами - народ их "дожимал" по возможности.

[Protey]

Возможно, первая обнаруженная экзолуна:
http://hi-news.ru/space/astronomy-obnaruzhili-pervuyu-ekzolunu.html

[vika vorobyeva]

Возможно, первая обнаруженная экзолуна:
http://hi-news.ru/space/astronomy-obnaruzhili-pervuyu-ekzolunu.html

Осталось понять, причем тут Кеплер

Систему MOA-2011-BLG-262L уже обсудили тут:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg2687442.html#msg2687442

[Protey]

Осталось понять, причем тут Кеплер

В источнике:

анализируя данные от телескопа «Кеплер»

[vika vorobyeva]

Осталось понять, причем тут Кеплер

В источнике:

анализируя данные от телескопа «Кеплер»

Статья, на которую Вы ссылаетесь, писалась невежественными журналистами, которые в упор не видят разницу между космическим телескопом им. Кеплера и наземными микролинзовыми обзорами. А у них общее только то, что и те, и другие ищут внесолнечные планеты.
Оригинальный источник о системе MOA-2011-BLG-262L вот:
http://arxiv.org/pdf/1312.3951.pdf
Кратко по-русски:
http://allplanets.ru/novosti.htm#505

[Olweg]

Потихоньку начали появляться новости с 223-й конференции ААО.

Обнаружена планета земного радиуса и низкой плотности:
http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-01

В рамках проекта HEK были измерены вариации времени транзитов у двух планет в системе красного карлика KOI-314. Оказалось, что у внешней планеты c (период 23 д, радиус 1.6 земного) масса примерно равна земной, что подразумевает плотность всего 1.3 г/см³. У внутренней, b (период 13 д, радиус как у внешней), масса в четыре раза больше, соответственно и плотность повыше.

В общем, можно уже уверенно говорить о том, что по массам никакой границы между твёрдыми планетами и мининептунами не существует.

[vsf]

Тоже масса из тайминга получена. К счастью звезда яркая 13 звездной величины. Можно попытаться методом лучевых скоростей проверить. Кстати есть в системе еще третья планета.

Еще несколько взвешенных небольших планет от Марси

http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasa-kepler-provides-insight-about-enigmatic-but-ubiquitous-planets-five-new-rocky-planets/

[Erandir]

Еще несколько взвешенных небольших планет от Марси

Среди которых были названы Kepler-99b и Kepler-406b. Они пока не внесены в каталог именованных планет, но учитывая размер ~1.4 земного, плотность близкую к таковой свинца и периоды обращения менее 5 и 3 суток, соответственно, смею предположить, что за новыми обозначениями скрываются KOI-305.01 и KOI-321.01.

[Searcher16]

Тоже масса из тайминга получена. К счастью звезда яркая 13 звездной величины. Можно попытаться методом лучевых скоростей проверить. Кстати есть в системе еще третья планета.

Еще несколько взвешенных небольших планет от Марси

http://www.nasa.gov/ames/kepler/nasa-kepler-provides-insight-about-enigmatic-but-ubiquitous-planets-five-new-rocky-planets/

Какая, к сарлакку, низкая плотность? По TCE-листу радиусы планет 0.51, 1.45 и 1.198 от внутренней к внешней, соответственно, при близкой к земной массе плотность последней около 3.3 грамм на кубический сантиметр, что близко к лунной (отсутствие железного ядра?) и находится в пределах нормы для скалистых земель.

[Olweg]

А в списке KOI приводятся радиусы в районе 2 земных. Чему верить? Думаю, что верить всё-таки надо данным новой работы - наверняка параметры звезды уточнялись.

[Dayan]

А в списке KOI приводятся радиусы в районе 2 земных. Чему верить? Думаю, что верить всё-таки надо данным новой работы - наверняка параметры звезды уточнялись.

Olweg, конечно новой работе! Конечно, если планеты обращаются вокруг красного карлика, радиусы возможно ещё будут корректироваться (правда, не думаю, что радикально). Но не стоит обращать внимание на предвзятостое мнение некоторых личностей.

[Erandir]

Похоже, что на работах по Кеплеру, как и на «Путеводителе по галактике для автостопщиков», должна красоваться надпись «без паники»

конечно новой работе!

Разумеется. Причём пересматриваются не только свойства звезды, но и характеристики транзитных кривых. В KOI-каталоге с параметрами звезды плохо (пометка J-K в столбце «источник звездных параметров»). В работе Muirhead et al., 2012 уточнялись характеристики звезды (0,52 ± 0.06 M⊙, 0,50 ± 0.06R⊙, 3841⁺⁵⁰₋₅₁K против 0,526 M⊙, 0,612 R⊙ и 3900K без указания погрешностей), а также планетных кандидатов .01 и .02. Их радиусы были оценены как 1,58±0.18 и 1,26±2.13 земных.
У Hadden & Lithwick, 2013 были пересчитаны радиусы для кандидатов .01 и .03 – 1,506±0,181 и 0,623±0,075 земных (как мы помним, в KOI-каталоге для кандидатов с .01 по .03 указаны радиусы 1,94, 2,06 и 0,79, соответственно). В этой же работе эти кандидаты попробовали взвесить методом TTV – номинальные массы получились 1,5 и 0,5 земных при условии вытянутых орбит. Найденные амплитуды TTV составили 6,20±2,75 и 13,44±13,44 минут, соответственно. Т.е. для KOI-314.03, как ни крути, получается лишь предел массы при объёме фотометрии 12 кварталов.
При этом в другой работе, Mazeh et al., 2013 среди проанализированных 1960 KOIs фигурирует KOI-314.02, проигнорированная в предыдущей статье и она показывает неплохую TT-гармонику (см. рис 6). Стоит отметить, что авторы определили TT и для оставшихся кандидатов системы (всё за те же 12 кварталов), на основании которых приведены ниже диаграммы для пар .01/.02 (для которой ждём статью с анонсированными массами планет) и для пары .02/.03 (раз уж для .02 TTV-гармоника наиболее заметная):

Совмещение всех трёх делает картину не наглядной как из-за различной амплитуды, так и из-за худшего качества кривых для .01 и особенно .03. Но мы видим, что TT всех кандидатов колеблются с одним периодом, что может дать возможность получения более вменяемого предела массы для внутреннего кандидата, если учитывать и TTV для .02. Также мы видим, что добавление этой планеты привело к «увеличению» массы для .01 в два с половиной раза по сравнению с Hadden & Lithwick. Конечно для пары .01/.02 очень хочется посмотреть не только на значения масс и радиусов, но и полученных погрешностей (особенно для радиуса .02, которая должна была значительно уменьшиться, раз уж авторы оценили среднюю плотность), а также использовалось двух или трёхпланетное решение для анализа. Кроме того, интересно, как по последним оценкам обстоят дела с эксцентриситетами в системе.

Что касается подтверждения системы методом лучевых скоростей, то планета .01 должна давать сигнал с полуамплитудой ~1,6 м/с, тогда как .02 - ~0,3 м/с, а .03 – и того меньше. Следовательно, первую можно будет поймать если не на HIRES или HARPS-N, то на каком-нибудь инфракрасном эшелле-спектрографе, с точностью порядка 1 м/с, которыми постепенно обрастают обсерватории. А зафиксировав массу одной планеты, можно будет уточнить и остальные, связанные через TTV.

[vsf]

http://arxiv.org/abs/1401.1210

Статья о KOI-314 в Архиве. ИМХО, не так уж достоверно измерена масса у менее массивной планеты. Колебание в шуме тонет.

[Dayan]

http://arxiv.org/abs/1401.1210

Статья о KOI-314 в Архиве. ИМХО, не так уж достоверно измерена масса у менее массивной планеты. Колебание в шуме тонет.

А по-моему, как раз для планеты KOI-314.02 (или KOI-314c, той, что имеет массу как у Земли, левая верхняя панелька на приведённом Вами графике), колебание TTV смотрится вполне прилично. Ничего там не тонет в шумах, даже TDV-кривая для неё на верхней правой панельке выглядит хорошо!
А для KOI-314.03 масса не дана.

Еще несколько взвешенных небольших планет от Марси

Среди которых были названы Kepler-99b и Kepler-406b. Они пока не внесены в каталог именованных планет, но учитывая размер ~1.4 земного, плотность близкую к таковой свинца и периоды обращения менее 5 и 3 суток, соответственно, смею предположить, что за новыми обозначениями скрываются KOI-305.01 и KOI-321.01.

А вот и статья: MASSES, RADII, AND ORBITS OF SMALL KEPLER PLANETS: THE TRANSITION FROM GASEOUS TO ROCKY PLANETS. Правда, Kepler-99b - это KOI-305.01, а Kepler-406b - это KOI-321.01.

[Dayan]

Вдогонку, 15 планетных систем с 30 подтверждёнными TTV-методом планетами небезызвестным Ji-Wei Xie, получили обозначения Kepler.

[vsf]

А по-моему, как раз для планеты KOI-314.02 (или KOI-314c, той, что имеет массу как у Земли, левая верхняя панелька на приведённом Вами графике), колебание TTV смотрится вполне прилично. Ничего там не тонет в шумах, даже TDV-кривая для неё на верхней правой панельке выглядит хорошо!
А для KOI-314.03 масса не дана.

Посмотрим дальше как отнесутся другие ученые. Возможны ли такие планеты в природе. Уж очень сенсационно звучит открытие. Сами авторы предлагают еще наблюдать спектр планеты в транзите. Из-за глубокой атмосферы он должен получиться очень контрастным (10% от глубины транзита - 60 ppm).

Кстати возникли сомнения в подлинности Кеплер-91b
http://arxiv.org/abs/1401.1207

Среди авторов тот же Дэвид Киппинг.