Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Muxa]

Ну а ЛА могут как-то помочь проффи в обработке данных? 

Кстати да, почему бы не заиспользовать BOINC?

[Borislаv]

По вопросу распределенных вычислений ничего не попадалось. Естественно это можно было бы сделать, как сделали в других проектах, но нужно понимать, что главная трудность в подтверждение планет не вычислительные мощности в поиске транзитов, а острый дефицит высокоточных спектрографов, которые могут измерять лучевую скорость звезд с точностью в несколько метров в секунду.

Поэтому хоть и крупнейших проектов по поиску экзопланет есть по многие сотни кандидатов в транзитные планет, подтверждено из них пока от силы несколько десятков.

Можно даже вспомнить:

Корот (3 года) - 7 (+2 еще в черновиках Энциклопедии) транзитных систем
Кеплер (10 месяцев) - 5 транзитных систем

HATnet 5 лет
http://arxiv.org/abs/0907.2924

The project employs a network of 7 robotic telescopes (4 in Arizona at Fred Lawrence Whipple Observatory, 2 in Hawaii on the roof of the Sub-Millimeter Array at Mauna Kea Observatory, and 1 in Israel at Wise Observatory; the latter is referred to as WHAT, see Shporer et al. 2009) which have been used to obtain some  700, 000 images covering approximately 10% of the sky. The survey has generated light curves or approximately 2.5 million stars, from which  900 candidate TEPs have been identified.

Т.е. около 900 кандидатов в планеты, но только 13 опубликованных транзитных систем

Скорее всего таже ситуация и с SuperWASP.

Кстати сегодня выложили статью по Кеплер-4
http://arxiv.org/abs/1001.0604

Теперь осталось только по Кеплер-5

[Dayan]

Может быть, дело в том, что профессиональные астрономы как правило не используют термин "оранжевый карлик". Поэтому карлики типов К0-К3 они относят к желтым, а К5, К7 - уже к красным.

Только я не уверен, что даже у астрономов-профессионалов есть единая общепринятая точка зрения по данному вопросу.

[Dayan]

На официальном сайте Кеплера появилась вырезка из статьи для Kepler 5b. http://kepler.nasa.gov/Mission/tableofdiscoveries/kepler5b/ Это не черновой вариант?
Материнская звезда скорее всего является F карликом. Она имеет светимость 4.67 светимости Солнца.

Но, как показал Борислав, по-видимому, да - жёлтыми карликами в статье названы все звёзды на ГП с температурами в очень широких пределах. Кстати, незаслуженно для G звёзд.

Нет, я ошибся - у них-то как раз всё правильно, всё своими именами.

[Olweg]

Интересно, они к жёлтым карликам относят и K карлики? В статье про звёзды этого класса я не нашёл.

Может быть, дело в том, что профессиональные астрономы как правило не используют термин "оранжевый карлик". Поэтому карлики типов К0-К3 они относят к желтым, а К5, К7 - уже к красным.

Не приходилось о таком слышать, но в статье упоминаются именно "G-type stars". Судя по сводным таблицам, которые привёл Борислав, оранжевых карликов должно быть около 20 000, звёзд класса F - около 25 000. Красных карликов, соответственно, совсем мало.

[Olweg]

Описание программы подтверждения кандидатов в планеты. Пишут, что за первый месяц в фотометрии обнаружено 177 кандидатов в планеты. В общей структуре:
- 5 подтвержденных планет с хорошо определенной орбитой
- 52 в процессе подтверждения (RV-измерения показывают небольшие колебания лучевой скорости говорящие о планете)
- 65 исследуются, тип пока не определен

Хорошие новости За месяц можно выловить все горячие юпитеры, а также и горячие нептуны и по крайней мере часть горячих суперземель (субнептунов).

У жёлтых карликов ГЮ встречаются с частотой 1-2%. Можно проверить на выборке, скажем, в пределах 100 с.л. Согласно Solstation звёзд класса G в этих пределах около 511 (и это число, в отличие от числа красных карликов, достаточно надёжно: с ростом расстояния от Солнца плотность распределения не падает). Горячих юпитеров с периодом меньше 10 суток у них обнаружено всего 5 штук (у 1%). Геометрическая вероятность транзита - около 10%, т.е. транзитный ГЮ у жёлтого карлика должен попадаться в 1 случае из тысячи. Не все звёзды, правда, попали в списки наблюдения, поэтому реальная доля несколько выше. Существуют также "сверхгорячие" юпитеры, которых примерно в 5-10 меньше, чем обычных, и которые расположены к звезде в среднем в два раза ближе. Соответственно вероятность их транзита у случайно выбранной звезды - порядка 0.02-0.04%. В итоге, вероятность транзита ГЮ у звезды класса G можно оценить в 0.10-0.15%, что в пересчёте на кеплеровские 90 000 даёт 90-135 планет. Если добавить классы F и K, число может возрасти до 140-210.

На сайте Кеплера число горячих юпитеров в выборке очень приближённо оценено в 1000, из низ транзитных - 100:
http://kepler.nasa.gov/Science/KeplerScience/detectionOfGiantPlanets/

Там же пишут, что 25% карликов с высокой активностью из 136 000 выбранных исключается после первого года миссии:
http://kepler.nasa.gov/Science/KeplerScience/targetFieldOfView/

С учётом этой поправки потенциальное количество транзитных юпитеров уменьшается до 100-150.

Если из 65 оставшихся кандидатов подтвердятся все, общее число обнаруженных транзитных планет составит 122. Если вышеприведённые оценки верны, большая их часть окажется горячими юпитерами. Точность Кеплера позволяет ему надёжно обнаруживать горячие нептуны (см.), поэтому можно сделать вывод, что их доля у звёзд класса G не выше, чем горячих юпитеров (скорее всего ниже). По крайней мере для периодов < 10 д.

[Borislаv]

Если из 65 оставшихся кандидатов подтвердятся все, общее число обнаруженных транзитных планет составит 122. Если вышеприведённые оценки верны, большая их часть окажется горячими юпитерами. Точность Кеплера позволяет ему надёжно обнаруживать горячие нептуны (см.), поэтому можно сделать вывод, что их доля у звёзд класса G не выше, чем горячих юпитеров (скорее всего ниже). По крайней мере для периодов < 10 д.

Тут еще не стоит забывать, что звезда с горячим нептуном самая яркая на поле Кеплера из аннонсированных 4 января - где-то V=12. С такой яркостью звезд главной последовательности из таблицы выше (структура звезд каталога Кеплера) порядка 15 тысяч. Но все равно конечно мало получается.  

Можно кстати и для Корота подобную оценку провести.

Корот-7b была открыта на втором долгопериодичном поле у звезды 12 величины (она тоже самая яркая из всех аннонсированных по Короту). Поле Корота примерно 2 квадратных градуса или в 50 раз меньше. Два поля Корота это в 25 раз меньше соответственно.

Значит звезд подобных Корот-7 к моменту открытия первой транзитной суперземли было просмотренно порядка 15000/25=600

В общем пока рано говорить, но хочу обратить внимание и Корот-7 и Кеплер-4 самые яркие звезды среди звезд с аннонсированными планетами Корота и Кеплера. Это вполне может говорить о большей доле суперземель и нептунов по сравнению с горячими юпитерами.
http://kepler.nasa.gov/Mission/tableofdiscoveries/
Хотя конечно сюдя по ссылке, звезды открытые наземными транзитными поисками на том же поле гораздо ярче - 9-11 величины. Но и там однако HAT-P-11b с тоже горячим нептуном самая яркая среди трех.

Сегодня выложили работу по последней планете - Корот-5
http://arxiv.org/abs/1001.0913

[Borislаv]

http://www.kepler.arc.nasa.gov/news/mmu/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=22
12 января обнаружена аномалия в одном из 21 модуле, связанном с фотометрией.  Анализ проблемы продолжается, но пишут, что в худшем случае это может привести к потере 5 процентов площади ПЗС-матрицы. Хотя понятное дело, что если проблему исправить не удастся будет затронуто в общей сложности 20 процентов площади матрицы и фотометрии соответственно, из-за ежеквартальных поворотов на 90 градусов.

[Karen]

...в худшем случае это может привести к потере 5 процентов площади ПЗС-матрицы. Хотя понятное дело, что если проблему исправить не удастся будет затронуто в общей сложности 20 процентов площади матрицы и фотометрии соответственно, из-за ежеквартальных поворотов на 90 градусов.

Поправьте меня, если я не правильно понимаю, но думаю что это всего 5%. Например, скажем что поле зрения 100 квадратных "единиц", и из них не работают 5. Ежеквартальные повороты дают 100 х 4 = 400 кв. единиц, и из них не работают 5 х 4 = 20. Это 20/400 - ещё 5/100 или 5%.

[Dayan]

http://www.kepler.arc.nasa.gov/news/mmu/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=22
12 января обнаружена аномалия в одном из 21 модуле, связанном с фотометрией.  Анализ проблемы продолжается, но пишут, что в худшем случае это может привести к потере 5 процентов площади ПЗС-матрицы. Хотя понятное дело, что если проблему исправить не удастся будет затронуто в общей сложности 20 процентов площади матрицы и фотометрии соответственно, из-за ежеквартальных поворотов на 90 градусов.

А преждние неполадки удалось исправить? Что-то столько неполадок, как напасть.

[CTPAHHNK]

Господа, подскажите, а есть-ли возможность оценивать вращение звезд за счет уширения спектра из-за допплеровской разницы на приближающейся к нам стороне и удаляющейся от нас, или это не поддается измерению?

[Dayan]

Господа, подскажите, а есть-ли возможность оценивать вращение звезд за счет уширения спектра из-за допплеровской разницы на приближающейся к нам стороне и удаляющейся от нас, или это не поддается измерению?

Скажу по секрету - это обычная практика при определении параметров звезды. Только есть некоторая неопределённость - наклон оси вращения звезды к лучу зрения неизвестен, отсюда по спектральному уширению можно найти только величину v*sin(i). Т.е. истинный период обращения оказывается неизвестным. Однако, в настоящее время есть методы, вроде, которые позволяют и эту сложность вполне устранить - т.е., вычисляют и наклон и период.

[Проходящий Кот]

Господа, подскажите, а есть-ли возможность оценивать вращение звезд за счет уширения спектра из-за допплеровской разницы на приближающейся к нам стороне и удаляющейся от нас, или это не поддается измерению?

Скажу по секрету - это обычная практика при определении параметров звезды. Только есть некоторая неопределённость - наклон оси вращения звезды к лучу зрения неизвестен, отсюда по спектральному уширению можно найти только величину v*sin(i). Т.е. истинный период обращения оказывается неизвестным. Однако, в настоящее время есть методы, вроде, которые позволяют и эту сложность вполне устранить - т.е., вычисляют и наклон и период.

Если это так, то считая i планетной системы примерно равной i звезды , можно оценить sin i для планет и получить их истинные массы......

[CTPAHHNK]

Спасибо, Dayan, еще вопрос,- есть где-то каталоги звезд с параметрами их вращения? Я к тому клоню, что звезды у которых этот период наблюдаем - первые кандидаты на транзиты, ведь так?

[Kedr]

Да, есть такой каталог http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?cat=III%2F226&
Правда там только vsini. Про то что уже можно определять периоды отдельно, для меня новость, я думал что это можно сделать только для затменок.

[Dayan]

Если это так, то считая i планетной системы примерно равной i звезды , можно оценить sin i для планет и получить их истинные массы......

В принципе, на примере Солнечной системы - да. Но, после открытия планет, движущихся в обратном вращению звезды направлении, либо на полярных орбитах, уже сомневаюсь в широкой распространённости "правильных" систем (т.е. где планетные орбиты почти параллельны плоскости экватора звезды). Надо подождать статистику по данному вопросу. И, я немного преувеличил, что надёжно вычисляют наклон оси вращения звезды к лучу зрения - вычислять-то можно, но пока ещё, к сожалению, погрешности большие (что-то около 10% и даже больше!).

Спасибо, Dayan, еще вопрос,- есть где-то каталоги звезд с параметрами их вращения? Я к тому клоню, что звезды у которых этот период наблюдаем - первые кандидаты на транзиты, ведь так?

Да, есть такой каталог http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?cat=III%2F226&
Правда там только vsini. Про то что уже можно определять периоды отдельно, для меня новость, я думал что это можно сделать только для затменок.

Спасибо, Костя - ты ответил на вопрос CTPAHHNK. Насчёт вычисления наклона звезды - её вычисляют и при затмениях планет.
Вот ссылки: (правда надёжность не очень впечатляет)
http://lenta.ru/news/2009/08/14/back2/, http://lenta.ru/articles/2009/08/15/backwards/, http://web.mit.edu/newsoffice/2009/backward-planet.html.

[Borislаv]

...в худшем случае это может привести к потере 5 процентов площади ПЗС-матрицы. Хотя понятное дело, что если проблему исправить не удастся будет затронуто в общей сложности 20 процентов площади матрицы и фотометрии соответственно, из-за ежеквартальных поворотов на 90 градусов.

Поправьте меня, если я не правильно понимаю, но думаю что это всего 5%. Например, скажем что поле зрения 100 квадратных "единиц", и из них не работают 5. Ежеквартальные повороты дают 100 х 4 = 400 кв. единиц, и из них не работают 5 х 4 = 20. Это 20/400 - ещё 5/100 или 5%.

Да все правильно. Но в этом и таится серьезная опасность. Так как Кеплер заточен на поиск аналогов Земли - планет с периодом около 1 года, то из-за этих ежеквартальных оборотов любая неисправность негативно влияет на возможность обнаружения именно планет с периодом в 1 год. Т.е. вышло из строя 5 процентов матрицы, а сложней будет найти аналоги Земли сразу у 20 процентов звезд.

http://www.kepler.arc.nasa.gov/news/mmu/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=22
12 января обнаружена аномалия в одном из 21 модуле, связанном с фотометрией.  Анализ проблемы продолжается, но пишут, что в худшем случае это может привести к потере 5 процентов площади ПЗС-матрицы. Хотя понятное дело, что если проблему исправить не удастся будет затронуто в общей сложности 20 процентов площади матрицы и фотометрии соответственно, из-за ежеквартальных поворотов на 90 градусов.

А преждние неполадки удалось исправить? Что-то столько неполадок, как напасть.

Насчет проблемы с усилителями пока ничего не писали. Вообще все эти проблемы пока распространяются на все таки достаточно небольшую часть данных, а с момента начала миссии прошел почти 1 год, т.е. на 20-25 процентов считай уже миссия выполнена.

http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/
Как-то сразу не обратил внимание, что среди презентовых 4 января 2010 года среди прочего была опубликована температура для горячего нептуна Корот-4b в 1650 Кельвинов. Это говорит, что видимо впервые удалось измерить глубину вторичного затмения в оптическом диапозоне для этого типа планет.

http://archive.stsci.edu/prepds/kepler_hlsp/
Вот этом месте выложена фотометрия Кеплера для первых 5 планет за 45 суток.

http://archive.stsci.edu/pub/hlsp/kepler_hlsp/KPLR11853905/hlsp_exo_kepler_phot_KPLR11853905_kep_v1.0_dtr.txt
Для Кеплер-4b она приведена в этом файле. Если фазировать эту фотометрию по известному периоду планеты и усреднить по 10 точкам, то получается такая кривая.



Отмечу, что глубина затмения всего около 800 частей на миллион, это второе минимальное затмение после Корот-7b из опубликованных.

Если же усреднить уже по 80 точек, то получается такая кривая


Я обвел кружком место, где должно быть вторичное затмение. Сюдя по графику его глубина не превышает 20-30 частей на миллион. Также заметно некоторое подобие фазовой кривой в левой части графика (возвышение между первичным и вторичным затмением на уровне 20 частей на миллион). На правой части графика подобного возвышения нет. Возможно это говорит о существенном отличие в альбедо поверхности горячего нептуна.

Как бы то не было, в ближайшие месяцы будет опубликованно гораздо больше фотометрии и суммировав ее можно будет определить действительно нынешние догадки верны или нет.

[CTPAHHNK]

...
В принципе, на примере Солнечной системы - да. Но, после открытия планет, движущихся в обратном вращению звезды направлении, либо на полярных орбитах, уже сомневаюсь в широкой распространённости "правильных" систем (т.е. где планетные орбиты почти параллельны плоскости экватора звезды).

  И такое есть?!    Да-аа,- наука умеет много гитик...    Озадачен...

Надо подождать статистику по данному вопросу. И, я немного преувеличил, что надёжно вычисляют наклон оси вращения звезды к лучу зрения - вычислять-то можно, но пока ещё, к сожалению, погрешности большие (что-то около 10% и даже больше!).

Ну 10% это достаточная точность, что-бы поискать "нормальные" длиннопериодические, в архивах,- только всвязи с Вашими данными по поляркам... получается искать-то надо везде, т.о. уменьшить зону поиска невозможно - пропустим неправильные... 

Да, есть такой каталог http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?cat=III%2F226&
Правда там только vsini. Про то что уже можно определять периоды отдельно, для меня новость, я думал что это можно сделать только для затменок.

Спасибо, Костя - ты ответил на вопрос CTPAHHNK. Насчёт вычисления наклона звезды - её вычисляют и при затмениях планет.
Вот ссылки: (правда надёжность не очень впечатляет)
http://lenta.ru/news/2009/08/14/back2/, http://lenta.ru/articles/2009/08/15/backwards/, http://web.mit.edu/newsoffice/2009/backward-planet.html.

В аглицком не силен, почитал русское, со скидкой на недопонимание журналиста, там вопчем склоняются к обратному вращению во втором случае, тем паче вторая группа - уверена,  и первый случай тоже обратный, а подтвержденные полярки есть? Если не влом, накидайте русскоговорящих ссылок на методики поиска планет и определения вращения звезд... 

[Kedr]

Если не влом, накидайте русскоговорящих ссылок на методики поиска планет и определения вращения звезд... 

Про определение скорости вращения звезд http://www.astronet.ru/db/msg/1190780

[Dayan]

Ну 10% это достаточная точность, что-бы поискать "нормальные" длиннопериодические, в архивах,- только всвязи с Вашими данными по поляркам... получается искать-то надо везде, т.о. уменьшить зону поиска невозможно - пропустим неправильные... 

К сожалению, пропустить не получится - неизвестно, какая доля "правильных", а какая - "неправильных". Насчёт поискать в архивах - не знаю, будут ли там данные по поводу определения углов наклона звёзд (и соответственно орбит планет), но вот v*sin(i) найти можно. Как оказывается, лишь для немногих звёзд можно определить наклон (для затменных двойных и для систем с транзитными планетами).

В аглицком не силен, почитал русское, со скидкой на недопонимание журналиста, там вопчем склоняются к обратному вращению во втором случае, тем паче вторая группа - уверена,  и первый случай тоже обратный, а подтвержденные полярки есть? Если не влом, накидайте русскоговорящих ссылок на методики поиска планет и определения вращения звезд... 

Пока что могу предложить ссылку, где журналисты напутать ничего не могут, т.к. на этом сайте статьи довольно точно отражают перевод: http://www.membrana.ru/lenta/?9852. Там как раз про определение наклона орбиты к экватору звезды (эффект Росситера – Маклафлина). А вот тут про первую транзитную планету с ретрограгдным эффектом. Знаю ещё про определённый исследователями эффект Росситера – Маклафлина для одной из планет Кеплера и одной - Корота. Но, там, на английском. Если найду ещё (на русском) - выложу обязательно.