Kepler - космический телескоп для поиска планет

[an 2]

Космический телескоп Кеплер продолжает открывать новые планеты.

https://arxiv.org/abs/2305.18516

Две новые планеты и один кандидат с одним транзитом из кампании K2- 19.

При наблюдении в последней  кампании  K2- 19, продолжавшейся неделю,  до недавнего времени не было открыто ни одной планеты, но теперь проведен  визуальный поиск высококачественных данных кампании 19,  и определено  три возможных транзита планет.
 каждая планета-кандидат изначально была идентифицирована только с одним зарегистрированным транзитом, по которому  смогли оценить радиусы планет и оценить большие полуоси и периоды обращения.
У  двоих  кандидатов было  открыто более одного транзита, кроме того транзит одной планеты был зарегистрирован TESS и теперь в кампании 19 открыто 2 достоверных планеты и 1 кандидат.

Это  EPIC 246191231(K2-416),  EPIC 245978988(K2-417) M - карлики   и EPIC 246251988.

В статусе кандидата  EPIC 246251988 - G класса.


EPIC 246191231(K2-416) сп класса M, масса - 0.548 ± 0.012 солн.,   находится на расстоянии 120, 77 пк, светимость - 0.0537 ± 0.0013 солн.
Планета обращается с периодом 13.1020 сут., большая полуось  - 0.088 а. е.(13.11 млн. км.), радиус - 2.66 R земл., масса оценивается в  7.3(+6.1/−3.2) M земл.,
равновесная температура   ~ 447 K


EPIC 245978988(K2-417), сп. класс - M,  находится на расстоянии 94.30 пк, светимость - 0.0628 солн.
Планета обращается с периодом 6.5350 сут., большая полуось  - 0.063 а. е.(9.4 млн. км.), радиус - 3,31 R земл.,  масса оценивается в 3.4 M земл., равновесная температура   ~ 558 K


звезда с планетой - кандидатом EPIC 246251988,  субгигант сп класса G , масса - 1,099 солн.,   находится на расстоянии 361.9 ± 5.3 пк, светимость - 2.43 солн.
Возможная планета обращается с периодом 10.6 сут., большая полуось  - 0.16 а. е.(23.8 млн. км.), радиус - 3.8 R земл.,  масса оценивается в 13.9(+13.1/−7.3) M земл., равновесная температура   ~ 866 K

[vika vorobyeva]

Представлена массивная не транзитная циркумбинарная планета Kepler-1660AB b:
https://arxiv.org/pdf/2308.09255.pdf

Планета открыта методом тайминга затмений и лучевых скоростей.
Kepler-1660AB – пара ярких F звезд с массами 1.14 ± 0.07 и 1.08 ± 0.07 солнечных масс и радиусами 1.49 ± 0.07 и 1.30 ± 0.06 солнечных радиусов, вращающихся вокруг общего центра масс с периодом 18.611 суток. Наклонение их орбиты – 84.7 ± 0.8° – приводит к скользящим транзитам одной звезды по диску другой (т.е. звезда является затменно-переменной). Сильные синусоидальные вариации времени наступления транзитов навели на мысль, что в системе присутствует третье тело – массивная планета или коричневый карлик. Орбитальный период третьего тела составляет 239.48 ± 0.07 суток, а вот массу разные авторы определяли по-разному, от 19 ± 8 масс Юпитера до 7.7 масс Юпитера в зависимости от наклона его орбиты.
Авторы измеряли лучевые скорости обеих звезд с помощью спектрографов FIES и CARMENES и построили общую динамическую модель, которая описывала также время наступления транзитов звезд и их глубину. Как оказалась, масса третьего объекта составляет 4.89 ± 0.23 масс Юпитера, т.е. это газовый гигант. Взаимное наклонение орбит оценивается в 3.35°, и оно точно не превышает 8.21°. Орбита планеты близка к круговой, эксцентриситет 0.055. Это говорит о тем, что система Kepler-1660AB грубо плоская.

[Goodricke]

По архивным данным телескопа «Кеплер» удалось открыть систему с семью планетами

https://www.sciencealert.com/nasa-just-revealed-a-7-planet-system-hiding-in-old-mission-data
https://arxiv.org/pdf/2311.00238.pdf

[vika vorobyeva]

Сегодня в Архиве вышла обзорная статья по основным результатам "Кеплера" авторства Джека Лиссауэра, Натальи Батальи и Уильяма Боруцки: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2311/2311.04981.pdf

[DELVIG]

https://www.nasaspaceflight.com/2023/11/shrinking-subneptunes/

Ученые подтвердили, исследовав данные "Кеплера", что среди более 5000 экзопланет, планет с диаметром от 1,5 до двух земного, меньше, чем ожидалось.  Происходит что-то, что мешает планетам достигать и / или оставаться на этом уровне ”, - сказала научный руководитель Архива экзопланет НАСА и ведущий автор Джесси Кристиансен из Калифорнийского технологического института.  Разрыв в размерах экзопланет лежит между размерами суперземель и субнептунов.
В статье предполагаются два механизма потери массы субнептунами: взаимодействием ядра планеты и её атмосферы, и в результате фотоиспарения

График, показывающий четыре различных типа экзопланет

[Dayan]

Здесь о статье, вышедшей в Архиве препринтов 1 января ещё не говорили, но, как мне кажется, стоит восполнить этот пробел. Её выход также ожидается в престижном научном журнале MNRAS.
Опубликованная работа от участников Центра подготовки научных талантов (школьники, студенты и их преподаватели; Гейнсвилл, Флорида) и профессиональных астрономов посвящена открытию 5 кандидатов в транзитные планеты на ультракоротких орбитах по данным основной миссии Кеплера:
Discovery of Small Ultra-short-period Planets Orbiting KG Dwarfs in Kepler Survey Using GPU Phase Folding and Deep Learning Detection System

Авторы разработали новый метод поиска транзитных событий в фотометрии, основанный на получении фазовых свёрток кривых блеска с использованием коммерческой карты графического процессора (GPU Phase Folding algorithm) в сочетании с нейронной сетью глубокого обучения. Метод обладает очень высокой скоростью поиска по сравнению с традиционным методом наименьших квадратов и перспективен для продолжения поиска уже более долгопериодических кандидатов.
Для проверки из каталога KOI были выбраны звёзды с известными подтверждёнными планетами или кандидатами, а звёзды, хотя бы один из кандидатов которых помечен как "ложноположительный", отброшены, чтобы выборка была свободна от влияния затменных двойных.

Результатом стало обнаружение 5 кандидатов с субземными размерами на орбитах с периодами менее 1 суток: 1 кандидат открыт у звезды спектрального класса K и 4 остальных – у G-звёзд. Их отношения сигнал-шум низки, но вероятность ложнопозитива меньше 1%.
На прикреплённой картинке показаны параметры найденных планетных кандидатов. Пометка, например, "K00446" означает название KOI-446.
KOI-446 (другое название Kepler-158) кроме новообнаруженной планеты имеет ещё две давно известные планеты – мининептуны b и c на орбитах с периодами ≈ 16.709 и 28.552 сут, их радиусы ~ 2.27 и 1.97 R⊕ соответственно.
KOI-1821 (Kepler-963) имеет ещё одну известную планету – мининептун b на орбите с периодом ≈ 9.977 сут, радиус ~ 2.85 R⊕.
KOI-1522 (Kepler-879) имеет ещё две планеты – землеразмерный кандидат c с периодом ≈ 12.655 сут, его радиус ~ 1.02 R⊕, и мининептун b на орбите с периодом ≈ 33.386 сут, радиус ~ 2.48 R⊕.
KOI-3404 (Kepler-1489) имеет ещё одну известную планету – b на орбите с периодом ≈ 82.293 сут, радиус ~ 1.82 R⊕.
KOI-4978 имеет ещё один кандидат – мининептун b на орбите с периодом ≈ 339.190 сут, радиус ~ 2.75 R⊕.

Авторам также удалось вычислить общую частоту встречаемости планет на ультракоротких орбитах у звёзд разного типа: ими обладает 0.7% F-звёзд, 2.2% G-звёзд, 3.1% K-звёзд и 8.0% M-звёзд.

[Olweg]

Дамир, спасибо за новость, только с периодами что-то не то.

[Dayan]

только с периодами что-то не то.

Почему?

[Olweg]

Должны же быть меньше суток.

[Dayan]

Должны же быть меньше суток.

Они и меньше суток (см. прикреплённую таблицу). Например, у нового кандидата KOI-446 0.645... суток, у KOI-1821 – 0.919... суток, и т.д.

[Olweg]

Да, понял в чём дело. Моя невнимательность. Почему-то индексы кандидатов в статье (b или c) и уже подтверждённых планет совпадают.

[Dayan]

Да, понял в чём дело. Моя невнимательность. Почему-то индексы кандидатов в статье (b или c) и уже подтверждённых планет совпадают.

Ага. Но я решил не обращать внимания на обозначения в этой статье. Может позже поправят.

[vika vorobyeva]

"Кеплер" в рамках основной миссии обнаружил довольно много долгопериодических транзитных кандидатов размерного класса гигантов. У этих кандидатов методом лучевых скоростей можно измерить массу и таким образом окончательно подтвердить их планетную природу. По этому поводу был организован обзор GOTEM (Giant Outer Transiting Exoplanet Mass Survey). Лучевые скорости родительских звезд измеряются спектрографом HIRES и иногда другими спектрографами.
Вчера в Архиве вышла статья, посвященная наблюдениям 11 систем, в которых присутствуют транзитные кандидаты с периодами свыше 100 суток:
https://arxiv.org/pdf/2401.03021.pdf
Авторам где-то удалось измерить массы кандидатов (и не все из них оказались планетами), где-то наложить на массы верхние пределы, где-то уточнить массы, измеренные ранее. Попланетно:
Kepler-111 – двухпланетная система у солнцеподобной G0-звезды, включающая суперземлю b с периодом 3.34 суток и гигант c радиусом 0.63 ± 0.02 радиусов Юпитера с орбитальным периодом 224.78 суток. Масса Kepler-111 c оказалась равной 0.70 ± 0.14 масс Юпитера. Планета для своей массы необычно компактна, ее средняя плотность 3.42 ^+0.82/_-0.72 г/куб.см. Температурный режим планеты – промежуточный между температурными режимами Меркурия и Венеры, эффективная температура 352 ± 6 К.
Kepler-553 – еще одна двухпланетная система, но на тесной орбите не суперземля, а нептун радиусом 4.7 радиусов Земли с орбитальным периодом 4.03 суток. Внешняя планета – газовый гигант радиусом 1.03 ± 0.03 радиусов Юпитера с периодом 328.24 суток. Масса гиганта достигает 6.70 ± 0.44 масс Юпитера. Поскольку родительская звезда – оранжевый карлик, температурный режим Kepler-553 c является промежуточным между температурными режимами Земли и Марса. Эксцентриситет орбиты гиганта 0.346 ± 0.024. Если у него есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.
Kepler-807 b (KOI-1288) прошел валидацию в 2016 году. Но сюрприз – его масса оказалась равной 79.8 ± 3.4 масс Юпитера. Это или тяжелый коричневый карлик, или маломассивная звезда.
Кандидат KOI-1431.01 не прошел валидацию, и авторы не смогли подтвердить его RV-методом. Возможно, ложнопозитив.
Kepler-849 b (KOI-1439.01) – еще один компактный газовый гигант радиусом 0.72 ± 0.03 радиусов Юпитера, с орбитальным периодом 394.63 суток. Его масса 0.94 ± 0.20 масс Юпитера, температурный режим промежуточный между температурными режимами Меркурия и Венеры, эффективная температура 363 ± 6 К, орбита близка к круговой. Относительно высокая температура планеты объясняется высокой светимостью звезды, которая уже сошла с главной последовательности (светимость 3.74 солнечных).
Kepler-952 b (KOI-1790.01) – кандидат радиусом 0.68 ^+0.15/_-0.07 радиусов Юпитера с периодом 130 суток, прошедший валидацию в 2016 году. Массу измерить не удалось, с достоверностью 3 сигма масса не превышает 1.1 масс Юпитера. Однако обнаружен долговременный дополнительный дрейф лучевой скорости звезды в 0.101 ± 0.024 м/с в сутки. Получено только 13 измерений лучевой скорости, так что неудача не удивляет.
Kepler-86 b (PH-2 b, KOI-1439) – планета-гигант, обнаруженная Охотниками за планетами в 2013 году. Масса этой планеты была измерена ранее как 0.34 ± 0.10 масс Юпитера. Авторы добавили к уже имеющимся свои 9 измерений и оценили массу в 0.274 ± 0.067 масс Юпитера. Это прохладный сатурн радиусом 0.833 ± 0.025 радиусов Юпитера и орбитальным периодом 282.53 суток имеет температурный режим, промежуточный между температурными режимами Земли и Венеры, его эффективная температура 295 ± 5 К.
Kepler-1513 b – прошла валидацию в 2016 году. Раньше массу этой планеты измеряли, но неточно (как 43 ± 20 масс Земли). Авторы измерить массу не смогли и наложили верхний предел в 106 масс Земли (с достоверностью 3 сигма).
Kepler-456 b (KIC 5951458 b) прошел валидацию в 2015 году, но по факту оказался звездой красным карликом массой 0.30 ^+0.04/_-0.07 солнечных масс.
В общем, не все то планета, что прошло валидацию

[vika vorobyeva]

Методом лучевых скоростей измерили массу мини-нептуна K2-167 b (HD 212657 b):
https://arxiv.org/pdf/2401.12276.pdf

Авторы воспользовались 74 архивными измерениями лучевой скорости, полученными HARPS-N, и применили к ним новый метод учета активности звезды CCF Activity Linear Model (CALM). Они нашли, что масса планеты равна 6.3 ± 1.4 масс Земли, радиус – 2.33 ± 0.17 радиусов Земли, планета лежит на линии воды.
Напомню, что мини-нептун K2-167 b вращается вокруг яркой F7-звезды на среднем расстоянии 0.094 ± 0.003 а.е. и делает один оборот за 9.97854 ± 0.00002 суток, ее эффективная температура 1203 ± 27 К.
Измеренный эксцентриситет орбиты достигает 0.30 ^+0.16/_-0.19.