Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Golossvyshe]

Хочу сказать спасибо Бориславу за статью по спектроскопии экзопланет. Очень содержательно.

Однако человек, как известно, скотина неблагодарная Ибо хочет ещё, сколько бы не получил. То есть возникли ещё вопросы.

1. Верно ли я понял, что пока только Хаббл и Спитцер получили внятные результаты? Наземные инструменты не годятся в принципе?
2. Удались ли попытки получить спектр отражённого света, в смысле - нетранзитных горячих гигантов? Ипсилон Андромеды b, 51 Пегаса b и HD 179949b хотя бы. Или только фазовую кривую?
3. По поводу Глизе 876 - удалось ли оценить плотность атмосферы? В статье неясно...
4. Как насчёт прохладных водных гигантов? Надо ждать запуска Уэбба? Или Кеплеру будет по зубам отражённый спектр нетранзитов? Хм...
5. Да, и последнее - можно ли вообще по спектру определить плотность атмосферы транзитной планеты, особенно мелкой (суперземля и мельче)? И парциальное давление составляющих газов, хотя бы порядок? Фотолизный атомарный кислород в экзосфере, это одно, а кислородная атмосфера - совсем другое...

Если почему-либо ссылки дать затруднительно, меня вполне устроит общий ответ, навскидку.

С уважением.

[Borislаv]

Хочу сказать спасибо Бориславу за статью по спектроскопии экзопланет. Очень содержательно.

И Вам спасибо за ответ. В принципе Ваш пост лучше перенести в тему, в которой я и выложил черновик статьи
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,70965.msg1145074/boardseen.html#new
А то даже и не понятно со стороны о чем идет речь 

На вопросы отвечу завтра. Естественно постараюсь дать подробные ответы по каждому вопросу.


Теперь вернемся к Кеплеру. После того, как я немного размялся с фотометрией горячего нептуна Корот-4b решил для сравнения проделать теже операции для горячего юпитера.
http://archive.stsci.edu/pub/hlsp/kepler_hlsp/KPLR8191672/hlsp_exo_kepler_phot_KPLR8191672_kep_v1.0_dtr.txt
Взял данные Кеплер-5b.

http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler5b/

Без усреднения такая кривая


Если усреднить по 20 точек и отбросить данные на первичных транзитах, то получается такой график


Тут вторичное затмение видно с большой достоверностью. Правда его глубину определить сложно - звезда похоже достаточно активная, чисто на глаз - где-то 50-100 частней на миллион. Фазовой кривой не заметно.

Если усреднить уже по 200 точек, то что-то наподобие фазовой кривой все же появляется

[indigoroman]

А вот я попробовал свои силы для Kepler 6b:
http://www.kepler.arc.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler6b/


спасибо огромное Бориславу за ссылку:

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

[Borislаv]

А вот я попробовал свои силы для Kepler 6b:
http://www.kepler.arc.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler6b/

Да там все в более-менее понятной форме выложено. Вторичные затмения и фазовые кривые интересны тем, что в оптическом диапозоне их обнаружить удавалось на текущий момент только Короту и Кеплеру. Хотя конечно первичный транзит тоже красиво смотрится - своей идеальной формой по сравнению с размазанными кривыми наземных наблюдений.

В дополнение недавно по Кеплеру попалась наблюдательная заявка по наземной подержке миссии.

http://www.noao.edu/perl/abstract?2010A-0079
В ней пишут о том, что уже найдено 227 кандидатов Кеплера в планеты по сравнению с 177, указаными в январской статье в Архиве.

[indigoroman]

там все в понятной форме выложено

это Вы для той ссылки? там что-то есть про фазы и вторичные затмения?

для меня доставило огромное удовольствия по "почти" первичным данным фотометрии составить кривую 
один раз по фотопластинкам делал что-то подобное...
а для "моей" планеты, т.е. Кеплер 6b, тоже можно "вычленить" фазы и вторичное затмение?

[Golossvyshe]

В принципе Ваш пост лучше перенести в тему, в которой я и выложил черновик статьи
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,70965.msg1145074/boardseen.html#new
А то даже и не понятно со стороны о чем идет речь 

Как Вам удобнее.

P.S. Если позволите частное мнение... Форум и так уже разветвлён сверх всякой меры. Масса "сухих" веток, куда никто не заглядывает и оттого их не видно... Может, и зря выделили? Тут народ ходит, и статья как бы близко к теме.  Никто бы не в обиде был, чай, не пустой оффтоп. Кашу маслом не испортить.

[CTPAHHNK]

Kedr, Dayan, ребята, спасибо!    Просто завалили ссылками, ушел читать, все безумно интересно!    Появляются новые вопросы. 

[Dayan]

P.S. Если позволите частное мнение... Форум и так уже разветвлён сверх всякой меры. Масса "сухих" веток, куда никто не заглядывает и оттого их не видно... Может, и зря выделили? Тут народ ходит, и статья как бы близко к теме.  Никто бы не в обиде был, чай, не пустой оффтоп. Кашу маслом не испортить.

Так решили сами форумчане, проголосовав за отдельные правила для этого раздела, хотя я, например, был против. Так что, выходит, это оффтоп. Согласен, очень неудобно.

[Borislаv]

P.S. Если позволите частное мнение... Форум и так уже разветвлён сверх всякой меры. Масса "сухих" веток, куда никто не заглядывает и оттого их не видно... Может, и зря выделили? Тут народ ходит, и статья как бы близко к теме.  Никто бы не в обиде был, чай, не пустой оффтоп. Кашу маслом не испортить.

Так решили сами форумчане, проголосовав за отдельные правила для этого раздела, хотя я, например, был против. Так что, выходит, это оффтоп. Согласен, очень неудобно.

Да мне кажется это все таки мелочи.  Текущая структура вполне логична - в теме про Кеплер обсуждаются последние результаты и новости по Кеплеру, наиболее продвинутой миссии для поиска экзопланет в настоящее время. В теме про открытях новых экзопланет обсуждаются другие открытия новых экзопланет. В новой теме про спектроскопию экзопланет в Научной панораме было бы логично выкладывать новую инфу по спектрам экзопланет. Конечно в темах часто возникает оффтоп, но ведь это просто любительский форум для обсуждения. Так что главное получать удовольствие от новой прочитанной информации на форуме и все будет хорошо. 

[Dayan]

Да мне кажется это все таки мелочи.  Текущая структура вполне логична - в теме про Кеплер обсуждаются последние результаты и новости по Кеплеру, наиболее продвинутой миссии для поиска экзопланет в настоящее время. В теме про открытях новых экзопланет обсуждаются другие открытия новых экзопланет. В новой теме про спектроскопию экзопланет в Научной панораме было бы логично выкладывать новую инфу по спектрам экзопланет. Конечно в темах часто возникает оффтоп, но ведь это просто любительский форум для обсуждения. Так что главное получать удовольствие от новой прочитанной информации на форуме и все будет хорошо. 

Да, ты прав.
Кстати, ты сказал, что вторичное затмение для планеты Kepler 5b на глаз имеет примерную глубину 50-100 частей на миллион. Это соизмеримо с затмением планеты, размером с Землю звезды-двойника Солнца (~80 частей на миллион для Земли). Это для Кеплера почти предельное значение. Правда не помню, чему равна максимальная чувствительность для Кеплера (ты говорил, но найти трудно в стольких постах). Для тех 5% площади матрицы, в которых выявлена аномалия, чувствительность намного ниже - как считаешь?
И ещё - вид таблицы открытых планет Кеплера немного изменился. Меня смущает эффективная температура Солнца в ней - 5860 K, но, насколько мне известно - эффективная температура Солнца 5780 K? Это мне известно из учебников по астрофизике и в Википедии написано 5778 K. В программе Целестиа тоже 5860 K. Ты не знаешь, какое значение верно? Почему такая разница - аж 80 K. Мне интересно, т.к. при рассчётах, когда подставляем эти две различные величины в формулы для сравнения светимостей, они дают существенную разницу.

[Kedr]

Мне тоже известно что эффективная темпиратура Солнца 5779К. Возможно Кеплер как то по своему вводит определение этой величины?

[Borislаv]

Кстати, ты сказал, что вторичное затмение для планеты Kepler 5b на глаз имеет примерную глубину 50-100 частей на миллион. Это соизмеримо с затмением планеты, размером с Землю звезды-двойника Солнца (~80 частей на миллион для Земли). Это для Кеплера почти предельное значение. Правда не помню, чему равна максимальная чувствительность для Кеплера (ты говорил, но найти трудно в стольких постах). Для тех 5% площади матрицы, в которых выявлена аномалия, чувствительность намного ниже - как считаешь?

Чувствительность Кеплера 10-20 частей на миллион. Про те 5 процентов матрицы с выявленной аномалией пока ничего не конкретно не пишут.

[Foma]

Поделюсь и я своими изысканиями по открытым материалам фотометрии Кеплера.
Моя программка реализует алгоритм "Box-fitting Least Squares" - метод поиска транзитов, интерпретируемых в виде прямоугольных "ямок" на кривой блеска. Были проанализированы 4 доступные фотометрии (Кеплер-4,5,6,7): везде ОЧЕНЬ четко виден транзитный сигнал, расчетные периоды до 2-3го знака совпадают с опубликованными.
Вот например спектр мощности сигнала для Кеплер-4b:



Максимальный пик соответствует периоду 3.2146 дня, система смежных пиков - кратные ему периоды. Если теперь удалить из данных точки, попадающие на  транзит и повторить процедуру, то на фоне шума мы опять увидим максимумы:



Положения максимумов снова кратны периоду планеты, что указывает на их природу - это вторичный транзит. Сигнал наполовину скрыт в шумах, что затрудняет точное определение его глубины, но факт его наличия не вызывает сомнений. Любопытно, что в своей статье кеплеровцы не упоминают о вторичном транзите у Кеплер-4, видимо копят статистику для новых публикаций.
Аналогичный фокус с другими фотометриями никаких новых результатов не дает. Систем кратных пиков, указывающих на новые транзиты, не обнаружено. Не обнаружено и других вторичных транзитов, даже сильно подозреваемого вторичного транзита у Кеплера-7.

[Borislаv]

Положения максимумов снова кратны периоду планеты, что указывает на их природу - это вторичный транзит. Сигнал наполовину скрыт в шумах, что затрудняет точное определение его глубины, но факт его наличия не вызывает сомнений. Любопытно, что в своей статье кеплеровцы не упоминают о вторичном транзите у Кеплер-4, видимо копят статистику для новых публикаций.

Спасибо за интересные вычисление. Значит вторичное затмение вполне реально найти.
Переанализировал свои данные (убрал точки первичного затмения) и взял средние значения на 40 точках.



И действительно вторичное затмение видно в симметричном месте относительно первичного (на рисунке оно с фазой между 0.50-0.55) с глубиной порядка 20-30 ppm. Также в пользу его говорит и достаточно плоское дно, которое должно быть размером как раз в 2 точки.

С другой стороны это вполне может быть ошибкой. Проблема в том, что эксценриситет планеты плохо определен. В статье берут фиксированный е равный 0, из метода лучевых скоростей получается e=0.22. Если планета имеет значительный эксцентриситет, то и вторичное затмение будет смещается относительно симметрии с первичным.
Вот к примеру вторичное затмение для Глизе 436 b на 8 микрон с помощью Спитцера


У планеты е=0.12

Можно кстати попытатся определить глубину вторичного затмения теоретически.
Вот для HAT-P-7b Спитцер намерял на 8 микрон 2400 ppm, а у Кеплера 130 ppm. Итого разница примерно в 20 раз.
У Глизе 436 b глубина на 8 микронах 500 ppm, но это красный карлик, значит для звезды Кеплер-4 глубина была бы как отношение квадратов радиусов этих звезд 1.5^2/0.5^2=2.25/0.25=9
Итого на 8 микрон должно быть затмение глубиной около 50 ppm, на длине волны Кеплера 2.5 ppm.
Но у Глизе b равновесная температура 700 Кельвинов, а у Кеплер-4b 1650 Кельвинов. Значит из формулы яркости абсолютно черного тела как E=T^4 можно найти, что глубина вторичного затмения Кеплер-4b должна превышать глубину вторичного затмения планеты Глизе-436b в 1650/700=2.3^4 или около 30 раз. Значит примерно должно быть 50-60 ppm. То что затмение на самом деле в примерно в 2 раза меньше вполне может говорить о значительно превышающем альбедо в 0.1 у горячих нептунов по сравнению с горячими юпитерами.

Аналогичный фокус с другими фотометриями никаких новых результатов не дает. Систем кратных пиков, указывающих на новые транзиты, не обнаружено. Не обнаружено и других вторичных транзитов, даже сильно подозреваемого вторичного транзита у Кеплера-7.

Не совсем понял насчет отсутствия новых результатов. Т.е. вторых планет в системах не обнаружено или вторичных затмений уже известных планет? Ведь там то горячие юпитеры, у них вторичные затмения явно гораздо больше.

[Foma]

Не совсем понял насчет отсутствия новых результатов. Т.е. вторых планет в системах не обнаружено или вторичных затмений уже известных планет? Ведь там то горячие юпитеры, у них вторичные затмения явно гораздо больше.

В относительных единицах конечно больше, но в сравнении с звездой Кеплер-4 остальные звезды потусклее и видимо сильно понеспокойнее. Фактический сигнал оказывается сравним с шумами и теряется в них. Я ничего не увидел.

[Borislаv]

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/keplerm-20100208.html
2 февраля произошел 4-ый по счету за миссию выход Кеплера в безопасный режим. Сбор научных данных был возобновлен 5 февраля с планированием сброса следующего пакета данных в середине марта.

[indigoroman]

Подскажите, пожалуйста, а что значат все эти параметры (GMAG, RMAG, 2MASSID, ALTCATID... и другие). Может, где-то можно посмотерть разобраться??

SIMPLE  =                    T / Java FITS: Fri Oct 02 13:12:29 PDT 2009
BITPIX  =                   32
NAXIS   =                    0 / Dimensionality
EXTEND  =                    T / File may contain standard extensions.
NEXTEND =                    1 / Number of standard extensions.
TELESCOP= 'Kepler  '           /
INSTRUME= 'CCD     '           /
EQUINOX =               2000.0 / Equinox of the celestial coord. system.
DATE    = '2009-10-02'         / Date this file was written in yyyy-mm-dd format
ORIGIN  = 'NASA/Ames'          /
FILENAME= 'kplr010874614-2009166043257_llc.fits' /
DATSETNM= 'kplr010874614-2009166043257' /
COMMENT Times are in modified Julian day.
LC_START=   54964.010993820004 / Start of time series in corrected barycentric t
LC_END  =   54997.481224920004 / End of time series in corrected barycentric tim
KEPLERID=             10874614 / Kepler identifier.
PROPTYPE= 'PI      '           /
RA      =           19.7891497 /
DEC     =            48.239945 /
PMRA    =                  0.0 /
PMDEC   =                  0.0 /
UMAG
GMAG    =   13.788999557495117 /
RMAG    =   13.253000259399414 /
IMAG    =   13.093999862670898 /
ZMAG
GREDMAG
D51MAG
JMAG    =    12.00100040435791 /
HMAG    =   11.706000328063965 /
KMAG    =   11.633999824523926 /
KEPMAG  =   13.303000450134277 /
2MASSID =            312674530 /
SCPID
ALTCATID=              -876037 /
ALTCAT  =                    3 /
GALAXY  =                    0 /
BLEND   =                    0 /
VARIABLE=                    0 /
EFF_TEMP
SURFGRAV
METALLIC
REDDENG
EXTINCT
RADIUS
SOURCE  = 'PHOTO   '           /
PHOTQUAL=                    6 /
AST_QUAL=                    0 /
PARALLAX
GAL_LONG=            81.692665 /
GAL_LAT =            11.359386 /
PM_TOTAL=                  0.0 /
GR_COLOR=   0.5360000133514404 /
JK_COLOR=    0.367000013589859 /
GK_COLOR=   2.1549999713897705 /
CATKEY  =             10703273 /
LCTRFILE= 'kplr2009132031050-020_lct.xml' / long cadence target definition file
SCTRFILE= 'kplr2009132031050-020_sct.xml' / short cadence target definition file
BKTRFILE= 'kplr2009132031050-020_bgp.xml' / background target definition file na
TRAPFILE= 'kplr2009132031050-020_tad.xml' / target aperture definition file name
BKAPFILE= 'kplr2009132031050-020_bad.xml' / background aperture definition file
REQNFILE= 'kplr2009118014958-200_rq.xml' / requantization table file name
HUFFFILE= 'kplr2009118014958-200_he.xml' / Huffman encoding table file name
END

А особенно вопрос по данным на это рисунке:

[ctac]

Подскажите, пожалуйста, а что значат все эти параметры (GMAG, RMAG, 2MASSID, ALTCATID... и другие). Может, где-то можно посмотерть разобраться??
А особенно вопрос по данным на это рисунке:

GMAG - блеск в фильтре G
RMAG - блеск в фильтре R
2MASSID - номер по каталогу "2MASS"
ALTCATID - точно не знаю, но скорее всего обозначение по внутренней нумерации Кеплера (его собственный каталог)

[indigoroman]

все эти параметры (GMAG, RMAG, 2MASSID, ALTCATID... и другие). Может, где-то можно посмотерть разобраться??
А особенно вопрос по данным на это рисунке:

GMAG - блеск в фильтре G
RMAG - блеск в фильтре R
2MASSID - номер по каталогу "2MASS"
ALTCATID - точно не знаю, но скорее всего обозначение по внутренней нумерации Кеплера (его собственный каталог)

Спасибо))
Если Вам не составит труда - не могли бы разъяснить и другие, и особенно те, которые на рисунке?

[Borislаv]

Подскажите, пожалуйста, а что значат все эти параметры (GMAG, RMAG, 2MASSID, ALTCATID... и другие). Может, где-то можно посмотерть разобраться??

Вы пробуете скачать файлы (с расширением fits) с публичного архива Кеплера?

Мне тоже не очень удалось понять название столбцов
http://archive.stsci.edu/mast_faq.php?mission=MAST
В официальном help'e для Кеплера справки нет

Но с другой стороны на сайте сделали удобное приложение для строительства графиков
http://archive.stsci.edu/mast_coplot.html
Вводишь название fits-файла и он строит график, а из него достаточно легко понять какой столбец отвечает за фотометрию.