Kepler - космический телескоп для поиска планет

[an 2]

 Продолжается обработка данных полученных космической обсерваторией "Кеплер"

В статье

https://arxiv.org/pdf/2110.05502.pdf

приводятся новые уточненные данные о двух  планетных системах, ранее обнаруженных Кеплером во время дополнительной программы  K2, полученные со спектрометром Keck-HIRES.

Это однопланетная K2-182 b и двухпланетная  K2-199 b и c;
Обнаружилось, что что K2-182 b - это  один из самых плотных из известных на сегодняшний день Нептунов (20 ± 5 M земл.  и 5,6 ± 1,4 г / см3), такая же большая плотность и у K2-199 b равная 7,2 (+ 2,1 −2,0) г/см3

 эти планеты с некоторыми другими (TOI-1255b, Kepler-145 b, Kepler-411 b,  K2-292 b, HD 21749 b) могут быть отнесены к новой популяции экзопланет, сверхплотным нептунам.
Эти планеты имеют радиус характерный более для мининепунов, R< = 3 Rземл., а  по массе это нептуны M > = 20 M земл.

Исходя из  диаграммы масса - радиус, модели  допускают, что К2-182 b  иметь значительную массовую долю H2O в ядре, а  K2-199 b  может иметь каменистый состав.

Фотоиспарение не может объяснить массы и радиусы сверхплотных нептунов. Предполагается,  что они возможно формируются  за счет гигантских столкновений или  за счет динамического взаимодействия с газообразным протопланетным диском,  или внешними  планетами.

Разнообразие внесолнечных планет все возрастает.

[an 2]

 Новое открытие в планетологии, планета с ультракоротким периодом и теплый мини-Нептун на перпендикулярных орбитах.

За время исследования экзопланет были открыты планетные системы с самыми различными  орбитами по отношению друг к другу, как лежащими в одной плоскости так и значительно наклонными по отношению друг к другу, с практически нулевым эксцентриситетом так и орбитами пересекающими друг друга.

В работе
https://arxiv.org/abs/2110.14214#
сообщается об открытии у трехпланетной системы звезды  HD3167 взаимного наклонения  орбит планет HD3167b и HD3167c  под углом ~ 90 град.
Звезда HD 3167, оранжевый карлик сп. класса  G9 V-K0V в созвездии Рыбы, находится на расстоянии 47,4 пк (154,4 св. лет). Она довольно яркая V-8,94.
Планетная система у неё была открыта в расширенной миссии Кеплера K2 и подтверждена при наблюдении со  спектрометрами  HIRES, HARPS-N и ESPRESSO.

http://allplanets.ru/novosti_2017_1.htm#792

Авторы работы разработали новую методику наблюдения эффекта Росситера-Маклафлина, которая позволяет извлекать более полную информацию из изменения спектральных линий при транзите планет по диску звезды. Эта методика позволяет также наблюдать эффект  Росситера-Маклафлина при транзите мининептунов и суперземель что ранее было невозможно.
Используя эту новую методику авторы подтвердили, что ось вращения звезды HD3167 ,  наклонена  к  картинной плоскости по отношению к лучу зрения на угол 111,6(+ 3,1–3,3) градуса. Её вращение ретроградно.

Полный (трехмерный) угол наклона орбит HD3167b определен в 29,5(+ 7,2 –9,40)град. и  HD3167c 107,7(+ 5,1 –4,9)град. Отсюда их взаимное наклонение  орбит
102,3 (+ 7,4 -8,0) град ~ 90 град.  Т. е. пути их движения по диску звезды наклонены ~ 90град.  у внутренней ~ вдоль экватора, у внешней ~ от полюса к полюсу. 
Относительное наклонение орбит внешней планеты HD3167c и средней нетранзитной HD3167d отличается не намного, в пределах  от 2,3 до 21град., они обе находятся на околополярных орбитах вокруг звезды, в то время как HD3167b вращается по орбите мало наклоненной к её экватору.
 Это можно объяснить тем, что HD3167b сильно связана со звездой и сохраняет свое изначальное положение орбиты, в то время как HD3167c и d могли перейти  на почти полярную орбиту посредством вековых гравитационных взаимодействий с каким то внешним компаньоном.

HD3167b - самая маленькая экзопланета с подтвержденным эффектом  Росситера-Маклафлина. Новая методика открывает путь к определению орбитальной архитектуры популяций суперземель и планет размером с Землю.

[an 2]

 Система HD 137496: плотный горячий супермеркурий и холодный юпитер.

https://arxiv.org/abs/2111.08764

Используя фотометрию  дополнительной миссии K2-15, в течение которой космический  телескоп "Кеплер" наблюдал HD 137496 с 23 августа по 19 ноября 2017 года,  и лучевые скорости, измеренные с помощью спектрографов HARPS и CORALIE, исследователи обнаружили  две различающиеся между собой планеты у желтого карлика  HD 137496.

HD 137496, звезда спектрального класса G5-G6V, находится в созвездии Весы на расстоянии 156 пк. Довольно яркая V- 9,996, возраст ~ 8.3 млрд. лет.

Около звезды обращаются две планеты, одна внутренняя  транзитная,  с периодом 1.62 дня, практически нулевым эксцентриситетом,

Внешняя планета, HD 137496 c, это газовый нетранзитный гигант, с периодом 479,9 (+ 1,0 −1,1) дня, и большим эксцентриситетом  e = 0,477(± 0,004), большой полуосью 1.2163 AU и массой Msini -  7,66 ( ± 0,11) M юпит.

Внутренняя планета HD 137496 b - это супермеркурий (планета размером больше  Земли с долей железа как у  Меркурия) с массой M = 4,04( ± 0,55) M земл. и радиусом 1,31 (+ 0,06 −0,05) R земл. Отсюда её средняя плотность составляет 10,49 (+ 2,08 −1,82 ) г/см. куб.  равновесная температура ~ 2130K
 HD 137496 b - один  из немногих обнаруженных на сегодняшний день супермеркуриев.
Анализ данных показывает, что HD 137496 b подобно Меркурию на 70% состоит из железного ядра

Таким образом эта система довольно необычна и её эволюция была нетривиальной.

[an 2]

 Горячая экзопланета размером с Марс  у красного карлика.

https://arxiv.org/abs/2112.03958

Планета была обнаружена с  использованием  фотометрии обсерватории "Кеплер",   высокоточной доплеровской спектроскопии в ближней инфракрасной области с помощью искателя планет в обитаемой зоне и построение изображений с помощью адаптивной оптики.

Планета USP(сверхкороткопериодическая), KOI-4777.01,  у карлика   KOI-4777, имеет  размер с Марс,  с R =  0,51 ± 0,03R земл.
Планета обращается с периодом 0,412 суток ( ~ 9,9 часа). и большой полуосью 1,2 млн. км.
 Это самая маленькая из известных подтвержденных планет с ультракоротким периодом обращения.
Верхний предел массы оценивается, в предположении что её средняя плотность меньше железа  как  <0,34 M земл.
Красный карлик расположен в созвездии Лира на расстоянии  170,66 пк,

Ранее у красного карлика GJ 367 была обнаружена подобная планета с периодом обращения 0,322 суток, несколько большая по размерам  R -  0,718 ± 0,054 земного.

https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=106292.420
Известны и некоторые другие подобные планеты,   ТОИ-136b,  TOI-732 b,  TOI-736 b,  TOI-1078 b.

Планеты с ультракороткими периодами (USP)< 1 суток, представляют собой редкий класс экзопланет, 1,10 ± 0,40% для M-карликов, их механизм формирования до конца не известен.
Сейчас существуют  такие сценарии их появления: динамические взаимодействия с планетами на более широких орбитах, которые  увеличивают эксцентриситет
предшественника USP до приливных взаимодействий с звезда-хозяином, которые  становится достаточно сильной, чтобы образовался USP.  Другой, это миграция с низким эксцентриситетом из-за вековых взаимодействий между планетами,  миграция с высоким эксцентриситетом из-за хаотических вековых взаимодействий в компактных многопланетных системах, миграция внешней планеты по резонансной цепочке к внутреннему краю газообразного протопланетного диска из-за гравитационной нестабильности, USP- планеты  сформированные на месте в  усеченном протопланетарном диске.
Изучение сравнительных характеристик USP- планет поможет сделать выбор из возможных путей их образования.

[an 2]

Параметры нового кандидата в экзолуны:

орбита в 11,7 радиусах своей планеты, (R~742,3 тыс. км) период 4.6(+3.1 −1.8 ) суток,  наклонение к плоскости орбиты планеты 9(+38-45)град.
Масса ~ 2,6 Земл. , отношение радиусов  Rсп /Rземл = 2,61,  диаметр ~ 33300 км

https://arxiv.org/pdf/2201.04643.pdf

[an 2]

Подтверждено 60 новых планет в 46 планетных системах, из кандидатов обнаруженных в расширенной миссии Кеплера K2.

https://arxiv.org/abs/2203.02087
Планеты подтверждены  вокруг 4 F-звезд, 26 G-звезд, 13 K-звезд и 3 M-карликов.

Их периоды лежат в диапазоне  от K2-396 b (0,673 сут.) и K2-399 b
(0,760 сут.) до K2-403 b (33,590 сут.), а размеры от  земных K2-381 c (1,075 R земл. ) и K2-384 b (1,191 R земл.) до
свойственным газовым гигантам,  K2-371 b (13,024 R юпит.)

Из них для пяти систем возможно исследование планет методом трансмиссионной спектроскопии (K2-384 f, K2-387 b, K2-390 b, K2-403 b, и  K2-398 c),
для трех планетных систем возможна эмиссионная спектроскопия (K2-371 b, K2-370 b, и K2-399 b) а у  Для двух (K2-405 b и K2-406 b) возможно и то и другое.

Еще было обнаружена планета с  сверхкоротким периодом,  субсатурн в т. н.  пустыне сатурнов (K2-399 b); обращающая вокруг звезды спектрального класса F9V, на расстоянии  0,015 а.е, (2,24 млн. км) с периодом 0,76 сут., с  равновесной температурой около 2780 К, это самая горячая подтвержденная планета   размером между Нептуном и Юпитером обнаруженная на сегодняшний день.
 
Представляет интерес суперземля,  вращающаяся вокруг умеренно яркой (V = 11,93), бедной металлами ([Fe/H] = -0,579 (+/-0,080) родительской звезды
спектрального класса G7V,  (K2-408 b), которая обращается вокруг своей звезды с периодом 20,9 сут. и равновесной температурой 610 K. ориентировочно её масса оценивается в 3,9 M земл. а радиус 1,677 R земл.


Из нескольких новых систем с планетными резонансами интерес представляет система K2-384, схожая с TRAPPIST-1, которая представляет собой пять  малых планет, вращающихся вокруг карлика спектрального класса M4V:
K2-384 b, с  периодом обращения  2,23 сут., T равновесн. 600K, и массой  1.28 ± 0.83 M земл.,
K2-384 c  с  периодом 4,19 сут., T равновесн. 480K, и массой 1.72 ± 0.86  M земл.,
 K2-384 d c  периодом 6,679 сут., T равновесн. 410 K, и массой 2.71 ± 1.4  M земл,
K2-384 e  c  периодом 9,71 сут., T равновесн. 370 K, и массой  2.39 ± 1.36 M земл
K2-384 f  c  периодом обращения 13,62 сут., T равновесн. 330 K, и массой  5.71 ± 3.33  M земл. ,
планеты b и c близки к резонансу 3:1, планеты c и d близки к резонансу 8:5, планеты e и f находятся в резонансе 7:5

[an 2]

Да,  конечно же  K2-371 b  R= 13,024 это не R юпит  а R  земных.

[an 2]

Продолжается обработка результатов полученных космическим телескопом "Кеплер".
 В статье
https://arxiv.org/abs/2211.05196
приводятся новые уточненные сведения о системе Kepler-102
http://www.allplanets.ru/star.php?star=Kepler-102

Ранее методом радиальных скоростей были измерены массы суперземли Кеплер-102d и нептуна Кеплер-102е но поскольку Kepler-102 активная звезда, с многочисленными пятнами, что искажает как глубину транзита так и величину радиальной скорости. Для уточнения массы  Кеплер-102d и e были получены 111 новых измерений радиальной скрости , используя телескопы и спектрометры Keck/HIRES и TNG/HARPS-N.

Для Kepler-102d получен  верхний предел массы Md<5,3 M Земл., лучшее значение  Md=2,5 ± 1,4 M Земл, и средняя плотность 5,6 ± 3,2 г/см3. что согласуется с каменистым составом, близким по плотности к Земле но с меньшим содержанием железа.
Для Kepler-102e получено значение массы 4,7 ± 1,7 M земл., откуда средняя плотность 1,8 ± 0,7 г/см3. такие параметры позволяют считать, что Kepler-102e имеет каменистое ядро ​​с толстой газовой оболочкой, составляющей 2-4% массы планеты и 16-50% ее радиуса.
Таковы последние сведения об этой системе. 

[an 2]

Землеподобная планета у относительно близкого красного карлика.

https://arxiv.org/abs/2302.00699

Красный карлик K2-415 (EPIC 211414619) сп. класса  M5V, расположен на расстоянии 22 пк., в созвездии Рак, зв. величина в диапазоне J - 10,74, её масса ≈ 0,16M солн., металличность [Fe=H] = -0,12= 0,76 солнечной, светимость 0,00351 солн.

Во время рабты телескопа Кеплер по программе K2, у звезды, обозначенной потом как  K2-415,  путем анализа данных кривой блеска у неё была идентифицирована планета, затем она была подтверждена  при изучении данных TESS и наземных измерений на телескопе Субару  с использованием инфракрасного допплер - спектрографа IRD, и на 3,5-метровом телескопе WIYN  обсерватории Китт-Пик.

Планета K2-415b обращается вокруг звезды с периодом 4,02 сут.,  по орбите с большой полуосью 0,0270( ± 0,00023) а.е. (4,02 млн. км)
радиус - 1,015 ± 0,051 R земл., масса планеты оценивается в  3,0(± 2,7) M земл. с верхним пределом < 7,5 M земл., инсоляция 4,82(+0,45/- 0,42) земн.,
равновесная температура  оценивается, в случае альбедо  Бонда = 0,3, в 377,2  ±  8,6 K.

Что можно сказать о природе этой планеты.
Из за большой неопределенности массы этой планеты невозможно более менее точно определить её положение на диаграмме масса - радиус, но сравивая её с другими подобными скалистыми планетами  с известными параметрами у звезд малой массы  можно допустить, что она подчиняется той же тенденции что и другие подобные планеты.
Её состав вероятно каменистый, в отличие от богатых водой планет, имеющих немного больший радиус 1,5 R земл.
И еще  подобные планеты у других красных карликов не совместимы с обладанием атмосферой из  H2 при T равн. = 400 K.

[an 2]

 Это как считалось? У меня для первой планеты получилась плотность 1,22, а для второй 1,88 г/куб.см.

Да   действительно, получаются такие средние плотности.  Любопытно.

[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