Kepler - космический телескоп для поиска планет

[Olweg]

Любопытно. Припоминаю, что у Шона Раймонда были статьи с результатами моделирования миграции ГЮ через внутренний протопланетный диск, в которых формировались как раз такого типа системы - с суперземлёй на внутренней орбите и парой-тройкой обогащённых водой внешних планет, в том числе в зоне обитаемости. Может быть, некоторые ГЮ образуются действительно через миграцию.

[Dayan]

Они ещё пишут об исключительной редкости подобных систем. Для доказательства этого, они анализируют экзопланетную базу NASA и находят, что горячие юпитеры сейчас известны в 224 системах (с массой больше 80 масс Земли и периодом обращения меньше 10 суток.). Только в 6 этих системах известны дополнительные планеты, но ни одна из них не имеет период обращения меньше 100 суток.

С другой стороны, если немного увеличить период обращения, то к таким системам можно причислить 55 Рака (период обращения гиганта 15 суток).

Тоже подумал про 55 Рака - с некоторой натяжкой планету b можно назвать горячим юпитером, хотя это "тёплый" юпитер. Но WASP-47 действительно уникальна, и это хорошо - зоопарк планетных систем продолжает шириться. Самое главное - WASP-47 даёт сильную надежду на то, что в зоне обитаемости систем с горячими юпитерами могут быть нормальные аналоги Земли!
Может кто-то помнит, что всего каких-то 5 лет назад были предположения, что горячие юпитеры всё начисто "сметают", продвигаясь сквозь диск. Правда и тогда уже были исследования, что, наоборот, мигрирующие планеты-гиганты могут стимулировать новое планетообразование во внешней по отношению к ним части диска. И теперь это подтверждается наблюдениями плоских систем с горячими юпитерами! Однако в системах, содержащих горячие юпитеры на сильно наклонных к экватору звезды орбитах ("полярных" и ретроградных), скорее всего если и есть что-то в зоне обитаемости, то это что-то находится на сильно вытянутых орбитах. Таких систем среди всех с горячими юпитерами около трети.
И ещё - на самом деле среди этих 200+ систем с горячими юпитерами большинство открыты проектами SuperWASP, HAT, и другими, использующими наземные телескопы с весьма скромными апертурами. Как знать, если на эти системы направить Кеплер - может в некоторых что-нибудь ещё найдут?

[vsf]

И ещё - на самом деле среди этих 200+ систем с горячими юпитерами большинство открыты проектами SuperWASP, HAT, и другими, использующими наземные телескопы с весьма скромными апертурами. Как знать, если на эти системы направить Кеплер - может в некоторых что-нибудь ещё найдут?

Я оценил, что к этому времени телескоп Кеплер пронаблюдал 9 уже известных систем с ГЮ. Длительность этих наблюдений от 3 суток до 4 лет. Правда такие планеты ещё Deep Impact (EPOXI) у нескольких ГЮ пытался найти. Возможно, открытие планет у WASP-47 даст повод поискать такие планеты в архивной фотометрии Спитцера и Хаббла для других ГЮ, которые наблюдались с целью изучения их атмосферы. Такие поиски активно шли для Глизе 436 когда-то (было несколько кандидатов в дополнительные транзитные планеты).

В целом, если брать в расчет ещё ГЮ, которые отрыли телескопы Кеплер, Корот, мониторил телескоп MOST и т.д., то похоже такие системы встречаются реже, чем как 1 к 50 ГЮ.

[Searcher16]

Вдогонку: у WASP-47 есть и четвертая планета - прохладный гигант с периодом обращения в 571 день, немногим холоднее Земли: если он имеет крупные спутники, они могут быть обитаемыми.

[vsf]

Searcher16, спасибо за ценное замечание. Лично смотрел месяц назад эту презентацию, но об этом важном факте подзабыл.

Думаю факт, что в системе WASP-47 есть и небольшие горячие планеты, и холодный внешний гигант не является случайным. Поэтому наиболее вероятно наличие таких небольших планет и в других системах ГЮ, где недавно обнаружены такие внешние гиганты - KELT-6, Ипсилон Андромеды, HAT-P-13, HAT-P-46, Kepler-424 (в этом случае уже маловероятно), WASP-41.

Кстати в случае похожей системы 55 Рака такая же ситуация наблюдается. Теплый юпитер находится в одной системе с горячей суперземелей и дополнительными холодными гигантами.

[Dayan]

Астрономы из Европы попытались измерить массы планет системы K2-3 (EPIC 201367065) с помощью HARPS: A HARPS view on K2-3. Напомню, что в этой системе, около звезды класса M0 V открыто три транзитные планеты, самая внешняя из которых находится близко к внутреннему краю зоны обитаемости. В этом новом исследовании существенно уточнены характеристики родительской звезды, планет и орбит (скорее всего они близки к круговым), однако массу удалось надёжно измерить только у самой внутренней из них − планеты K2-3b: при размере 2.078 R⊕ она имеет массу 8.4±2.1 М⊕, т.е. её средняя плотность оценивается в 4.32^+2.0_−0.76 г/см³. То есть, как полагают исследователи, планета только на 50% по массе может состоять из скальных пород, а другие 50% массы приходятся на оболочку из воды. Кривая RV оказывается сильно загрязнена звёздной активностью, поэтому массу планет c и d измерить удалось с очень небольшой достоверностью: планета c при размере 1.644 R⊕ оказывается довольно "лёгкой" − всего 2.1^+2.1_−1.3 М⊕, что приводит к средней плотности 1.82^+3.0_−0.96 г/см³; планета d при размере 1.53 R⊕, напротив, оказывается слишком "тяжёлой" − 11.1±3.5 М⊕, приводящей к нереальной плотности 17.5±6.3 г/см³. Новые наблюдения должны распутать сигналы планет.

[Dayan]

Сегодня вышла статья от участников программы Planet Hunters (Planet Hunters X. KIC 8462852 - Where's the Flux?). Астрономы, ведущие эту группу, исследуют аномальное поведение звезды KIC 8462852. Спектроскопия высокого разрешения показала, что это - обычная звезда спектрального класса F3 V/IV, имеющая светимость 4.68 светимости Солнца, радиус 1.58 радиусов Солнца, и вращающаяся вокруг оси с периодом около 0.88 суток. А вот кривая блеска этой звезды в данных Кеплера содержит непериодические транзитоподобные события, имеющие неправильную форму. Длительность таких падений блеска составляет от 5 до 80 дней, а глубина самого большого достигает 20%! При этом сама звезда - обычная звезда главной последовательности, которая не показывает каких-либо избытков инфракрасного излучения и не предполагает заметной переменности. Авторы статьи рассматривают различные объяснения для этого явления, и приходят к выводу, что наиболее вероятный сценарий - семейство экзокомет, обращающихся вокруг этой звезды и периодически затмевающих её. Эти многочисленные кометы, судя по всему, являются фрагментами одного тела (например, планетезимали или подобного ТНО), распавшегося когда-то в прошлом, а теперь они движутся вытянутой цепочкой по одной орбите! Из расчётов выходит, что транзитные события происходят вблизи перицентра сильно вытянутой эллиптической орбиты, а сам перицентр, вероятно, расположен на расстоянии меньше 1 а.е. от звезды. Что могло недавно столкнуть это тело ближе к центру системы? Вероятно, механизм Козаи. Косвенно этот сценарий подтверждает открытие меньшей звезды-компаньона класса M2 V, находящейся на расстоянии ~2" от главной звезды (или спроецированном на небесную сферу расстоянии ~885 а.е. в предположении одинакового расстояния до них). Их физическая связь пока не установлена, но если расстояние до двух звёзд окажется примерно равным, это могло бы помочь в разрешении загадки. Кроме того, в будущем с наземных телескопов будут продолжены исследования этой интересной системы.

[Dayan]

Моделирование показывает, что система динамически стабильна. Авторы указывают, что соседство ГЮ с планетами меньших размеров означает, что миграция ГЮ к звезде в протопланетном диске может происходить динамически "тихим" способом, т.е. система остаётся стабильной и плоской.

И вот как в подтверждение этих слов при транзите горячего юпитера WASP-47b был измерен эффект Росситера-Маклафлина: http://arxiv.org/abs/1509.05337. Орбита планеты оказалась не наклоненной по отношению к плоскости экватора родительской звезды (измеренное значение наклона составляет 0^o ± 24^o). Авторы говорят, что среди всех мультитранзитных систем с измеренным эффектом только планеты Kepler-56 остаются исключением, которые находятся на сильно наклонных к экватору звезды орбитах (около 45^o).

[Searcher16]

Подтверждена система KOI-89, родительская звезда которой по данным статьи имеет спектральный класс поздний A, по другим - F2V и сильно сплюснута по причине быстрого вращения вокруг своей оси; вокруг нее обращаются два долгопериодичных нептуна: их орбиты резко наклонены к экватору звезды, однако находятся в одной и той же плоскости.

[Dayan]

Сегодня в Архиве вышли сразу две независимые статьи, посвящённые исследованию системы K2-19: http://arxiv.org/abs/1510.01047, http://arxiv.org/abs/1510.01060. Первая статья написана группой европейских и американских астрономов, другая - японскими.
Напомню, что в системе позднего жёлтого карлика K2-19 открыто два транзитных нептуна, которые обращаются на орбитах, находящихся во взаимном орбитальном резонансе 3:2. Размеры планет в 7.3-7.5 и 4.4-4.5 раза больше земного для внутренней и внешней соответственно.
Обе группы с помощью спектрального анализа уточнили характеристики родительской звезды системы - в пределах погрешностей они совпадают друг с другом. Японцы определили, что в радиусе около 10 секунд вокруг K2-19 нет каких-либо других звёзд, способных вызвать загрязнение данных Кеплера. Также они нашли, что K2-19 имеет возраст старше 8 млрд лет.

Обе группы получили по три новых транзита планеты K2-19b на наземных телескопах.
Планеты испытывают сильные гравитационные возмущения друг от друга, вследствие чего в точном определении периода у внешней планеты (который близок к 12 суткам) имеются некоторые затруднения. Но именно благодаря TTV японцы смогли примерно измерить массу планеты K2-19c - она оказывается близкой к 20 массам Земли. Европейцы, применившие немного другой метод (фотодинамический), получили такие массы планет - 44 ± 12 и 15.9 ± 7.0 масс Земли для b и c соответственно.

[Dayan]

В Архиве сегодня вышла интересная статья от группы астрономов из России: An Exo-Jupiter Candidate in the Eclipsing Binary FL Lyr.
Проанализировав кеплеровскую кривую блеска затменной двойной звезды FL Lyr, они приходят к выводу, что в системе присутствует третье тело. FL Lyr - две звезды главной последовательности (каждая из которых несколько тусклее Солнца), обращающиеся вокруг центра масс с периодом около 2.18 суток. Из параметров тайминга затмений получены предварительные оценки массы и периода третьего тела: его масса больше, или близка к 2 массам Юпитера, а период больше 7 лет.

[Dayan]

Двое астрономов из США в своей статье Numerical and Analytical Modelling of Transit Time Variations с помощью анализа TTV измерили массы 10 планет в четырёх системах Кеплера: Kepler-307, Kepler-128, Kepler-26 и Kepler-33. Большинство планет имеют низкие плотности, а значит содержат большое количество лёгких веществ в составе.
В системе Kepler-33 все 4 планеты оказываются очень "воздушными": например при радиусе 3.2 радиуса Земли, масса планеты b оценивается всего в 0.8 ^+2.5_−0.7 массы Земли, что приводит к средней плотности около 0.1 г/см³.
И, напротив, в системе Kepler-128, при околоземном размере, планеты имеют плотности, похожие на плотность Земли: радиусы b и c одинаковы - 1.13 радиусов Земли, а массы соответственно равны 1.3 ^+1.9_−0.6 и 1.5 ^+2.2_−0.7 массы Земли, что приводит к плотностям 5 и 5.8 г/см³.

[Dayan]

WASP-47: A Hot Jupiter System with Two Additional Planets Discovered by K2

Планета WASP-47c обращается с периодом 0.79 суток, имеет радиус 1.817 R⊕. Её массу вычислить не удалось, но из TTV было наложено ограничение - она меньше 8.9 M⊕ с вероятностью 95%.
WASP-47d имеет период 9.03 суток, радиус 3.60 R⊕, массу 8.5 M⊕.

Во второй версии этой же статьи (28 сентября) авторы исправили параметры двух открытых ими планет, а также название внутренней суперземли:
WASP-47c теперь называется WASP-47 e, а название WASP-47 c закреплено за юпитером на 572-дневной орбите. Её радиус оценивается в 1.829 R⊕, а масса, измеренная из TTV <22 M⊕ с 95% вероятностью.
Размер WASP-47 d составляет 3.63 R⊕, а масса из TTV − 15.2 ± 7 M⊕.

В сегодняшней статье Doppler Monitoring of the WASP-47 Multiplanet System другая группа измерила массы планет b,d и e с помощью метода лучевых скоростей на спектрографе 6.5-м Магелланового телескопа.
Масса горячего юпитера WASP-47 b составляет 370 ± 29 M⊕, что согласуется с предыдущими RV-измерениями и массой, измеренной из TTV в пределах погрешностей (341 ⁺⁷³_–55 M⊕).
Масса суперземли WASP-47 e из эффекта Доплера оказывается равной 12.2 ± 3.7 M⊕, что приводит к плотности, близкой к 11 г/см³!
И, наконец, полученное значение RV-массы нептуна WASP-47 d оказывается чуть меньшим, чем из TTV − 10.4 ± 8.4 M⊕, но в пределах погрешностей тоже совместимы. Средняя плотность планеты близка к 1.2 г/см³.

[dan77790]

http://lenta.ru/news/2015/10/14/strangestar/

[Goodricke]

Космический телескоп Kepler сейчас работает? 2 года назад на сайте написано Охотник за экзопланетами Кеплер сломался

[AlexOrex]

Космический телескоп Kepler сейчас работает? 2 года назад на сайте написано Охотник за экзопланетами Кеплер сломался

Работает с ограниченными возможностями, выполняет миссию К2. Но экзопланеты продолжает находить.

[Mark]

Миссия К2 вроде же как завершилась.

[Olweg]

Да нет, как минимум до 2017 запланировано:
http://keplerscience.arc.nasa.gov/K2/Fields.shtml

Но KIC 8462852 - это продолжение обработки данных основной миссии.

[Dayan]

В рамках миссии K2 обнаружили первую транзитную экзопланету, обращающуюся вокруг белого карлика!
Пресс-релиз на сайте НАСА: NASA’s K2 Finds Dead Star Vaporizing a Mini “Planet”.
Статья опубликована в Nature.
Маленькая планета обращается вокруг WD 1145+017 с периодом 4.5 часов! Максимальное падение блеска составляет 40%! Поскольку кривая блеска не симметрична и не имеет плоское дно, то это указывает на то, что перед нами - испаряющаяся планета, от которой тянется кометоподобный хвост. Это и понятно - планета находится в чудовищных температурных и гравитационных условиях - она разрушается. О том, что часть вещества с планеты падает на родительский белый карлик, говорит "загрязнённый" тяжёлыми элементами спектр этой звезды. Кстати, это открытие подтверждает некоторые предыдущие исследования белых карликов, на которых обнаруживали различные химические элементы вроде кальция, кремния, магния и железа.

[vagabond]

В рамках миссии K2 обнаружили первую транзитную экзопланету, обращающуюся вокруг белого карлика!
Пресс-релиз на сайте НАСА: NASA’s K2 Finds Dead Star Vaporizing a Mini “Planet”.
Планета обращается вокруг WD 1145+017 с периодом 4.5 часов! Максимальное падение блеска составляет 40%! Поскольку кривая блеска не симметрична и не имеет плоское дно, то это указывает на то, что перед нами - испаряющаяся планета.

Вот об этом на русском: "Астрономы нашли "звезду смерти", уничтожающую свои планеты": http://ria.ru/science/20151021/1305823754.html