Будут ли открыты планеты в системе Альфы Центавры в ближайшие годы?

[dims]

Ну вот и я думаю, что "строительный мусор" по любому должен оставаться. Поэтому, у ближайших звёзд должно быть можно обнаружить всякие астероидные пояса.

Облако Оорта имеет радиус 10 тысяч АЕ, а до Альфы -- 250 тысяч. Значит, тангенс будет 1/25, а это почти три градуса, то есть, довольно существенный участок на небе.

Думаю, когда мы создадим технологии для уверенного картографирования нашего облака Оорта, то мы сможем регистрировать и тела в облаках ближайших звёзд.

[vika vorobyeva]

Да, но оказывается, это не всегда так: планета Мафусаил, чей возраст равен возрасту шарового скопления M4 на данный момент является самой древней из открытых. Правда, планеты, состоящие из чистой смеси водорода и гелия трудны для теории их образования.

Звезды шарового скопления М4 состоят не из чистого водорода и гелия: тяжелых элементов в их составе примерно в 20 раз меньше, чем в составе Солнца, но они есть - значит, была и пыль в протопланетном облаке.
Из чистых водорода и гелия действительно трудно приготовить планету. Скорее всего, у звезд самого первого поколения планет не было.

[Dayan]

Да, но оказывается, это не всегда так: планета Мафусаил, чей возраст равен возрасту шарового скопления M4 на данный момент является самой древней из открытых. Правда, планеты, состоящие из чистой смеси водорода и гелия трудны для теории их образования.

Звезды шарового скопления М4 состоят не из чистого водорода и гелия: тяжелых элементов в их составе примерно в 20 раз меньше, чем в составе Солнца, но они есть - значит, была и пыль в протопланетном облаке.
Из чистых водорода и гелия действительно трудно приготовить планету. Скорее всего, у звезд самого первого поколения планет не было.

Да, а я и не говорил, что Мафусаил совсем не имеет тяжелых элементов. Кстати, совсем "стерильные" звезды первого поколения так до сих пор и не обнаружены. С содержанием "металлов" в несколько десятков тысяч раз меньшим, чем у Солнца - обнаружены, но без - нет.

[Ol M]

И всё же хотелось поближе к теме.

1. Известен угол наклона плоскости вращения компонентов Альфа Центавра А и В для наблюдателя с Земли. Известен радиус самих компонентов.
Вопрос: Будет ли планета с орбитой в плоскости вращения компонентов Альфа Центавра А и В на расстоянии 2 АЕ от А или В проходить по диску звезды для земного наблюдателя?

2. Кстати о рыбе и стадионе:
http://impearls.blogspot.com/2009/07/earths-of-alpha-centauri.html

3. Откуда такая уверенность, что формирование  А и В очень близко друг к другу и дальнейшая миграция компонентов на современные орбиты - единственно возможный вариант? Как с позиции теории миграции объясняется формирование планет земной группу у Солнца несмотря на первоначальное положение планет-гигантов?

[Ol M]

очень категоричный опрос - нет варианта "не знаю". 

[Borislаv]

1. Известен угол наклона плоскости вращения компонентов Альфа Центавра А и В для наблюдателя с Земли. Известен радиус самих компонентов.
Вопрос: Будет ли планета с орбитой в плоскости вращения компонентов Альфа Центавра А и В на расстоянии 2 АЕ от А или В проходить по диску звезды для земного наблюдателя?

Разница между плоскостью орбит звезд системы и транзитной конфигурации составляет 10 градусов.
Угол необходимый для транзитной конфигурации есть отношение диаметра звезды к большой полуоси орбиты планеты. Для 2 а.е. получается значительно меньше 1%. Т.е. транзита в таком случае очевидно не будет.

Но в реальности конечно транзитная конфигурация не исключается. В той же Солнечной Системе разброс наклонений планетных орбит составляет 8 градусов. Другое дело, что в слепую транзиты искать наврядли будут. Гораздо проще сначала определить есть ли планеты с помощью метода лучевых скоростей или астрометрии, а потом уже ограничить возможное транзитное окно.

[Foma]

Другое дело, что в слепую транзиты искать наврядли будут. Гораздо проще сначала определить есть ли планеты с помощью метода лучевых скоростей или астрометрии, а потом уже ограничить возможное транзитное окно.

А вот суровые бразильские мужики с обсерватории Каукая на такие сложности решили не заморачиваться и, никого не спросив, приступили к поиску транзитных планет у Альфы Центавра и других южных звезд


http://www.astronomy.com.br/exo_br_targets.shtml

Уверен, результаты не заставят себя долго ждать.

[Dayan]

Другое дело, что в слепую транзиты искать наврядли будут. Гораздо проще сначала определить есть ли планеты с помощью метода лучевых скоростей или астрометрии, а потом уже ограничить возможное транзитное окно.

А вот суровые бразильские мужики с обсерватории Каукая на такие сложности решили не заморачиваться и, никого не спросив, приступили к поиску транзитных планет у Альфы Центавра и других южных звезд
Уверен, результаты не заставят себя долго ждать.

Ох, сомневаюсь. Европейская группа по изучению экзопланет ищет не только транзиты, а периодические колебания в спектре звезд, что гораздо эффективнее и больше определенности. А транзиты планет, особенно, у Альфы Центавра чрезмерно маловероятны.

[Borislаv]

Другое дело, что в слепую транзиты искать наврядли будут. Гораздо проще сначала определить есть ли планеты с помощью метода лучевых скоростей или астрометрии, а потом уже ограничить возможное транзитное окно.

А вот суровые бразильские мужики с обсерватории Каукая на такие сложности решили не заморачиваться и, никого не спросив, приступили к поиску транзитных планет у Альфы Центавра и других южных звезд

http://www.astronomy.com.br/exo_br_targets.shtml

Уверен, результаты не заставят себя долго ждать.

Спасибо. Впервые слышу про такой проект.

Однако есть существенные сомнения. В проекте используются 8" и 10" телескопы. Какие планеты рассчитывают найти с такой небольшой апертурой?

Ведь даже у сравнительно яркой 61 Девы для поиска транзитной внутренней суперземли пришлось использовать метровый космический телескоп Спитцер. Вероятно такой проект сможет обнаружить лишь транзиты планет-гигантов, а их как известно из многолетних RV-обзоров ни у одной из звезд пары нету.

Единственный смысл это поиск транзитов у Проксимы Центавры. Там видимо есть возможность обнаружить транзитную суперземлю вроде Глизе 1214b. Однако опять же известно из RV-обзоров отсутствие коротко-периодичных суперземель. Да и вероятность транзитной конфигурации у Проксимы гораздо меньше, чем у двух главных звезд.

[Ol M]

Уверен, результаты не заставят себя долго ждать.

В том смысле, что отрицательный результат то же результат?

[Ol M]

Разница между плоскостью орбит звезд системы и транзитной конфигурации составляет 10 градусов.

Печально. 
Даже для 1 АЕ получается tg(10)*AE~ 26 млн.км при радиусе А 0.85 млн.км
И разброс наклонений в 9 градусов не спасает - для земного наблюдателя отклонение орбиты в 1 АЕ на 1 градус будет в 3 раза больше, чем радиус Альфа Центавра А.
Я ничего не напутал?

[Foma]

Однако есть существенные сомнения. В проекте используются 8" и 10" телескопы. Какие планеты рассчитывают найти с такой небольшой апертурой?Ведь даже у сравнительно яркой 61 Девы для поиска транзитной внутренней суперземли пришлось использовать метровый космический телескоп Спитцер.

Венгерский проект HATnet при еще меньшей апертуре телескопов имеет точность фотометрии 10 mmag. Пересчитайте это в абсолютные величины для Альфа Центавра (0 и 1.3 зв. величина) и удивитесь каким малым планетам это соответствует.

[Dayan]

Разница между плоскостью орбит звезд системы и транзитной конфигурации составляет 10 градусов.

Печально. 
Даже для 1 АЕ получается tg(10)*AE~ 26 млн.км при радиусе А 0.85 млн.км
И разброс наклонений в 9 градусов не спасает - для земного наблюдателя отклонение орбиты в 1 АЕ на 1 градус будет в 3 раза больше, чем радиус Альфа Центавра А.
Я ничего не напутал?

Совершенно верно! Вот видите, какова вероятность транзита да еще у самой близкой звездной системы!
Вообще, насчет двойника Земли у главных звезд Альфы Центавра я скептик, а вот насчет неких аналогов Меркурия, Венеры или Марса - думаю, очень вероятно! Хотя бы одна планетка да будет.

[Александр К.]

сомнительно наличие планет у тройной звезды даже газовых

[vagabond]

сомнительно наличие планет у тройной звезды даже газовых

Газовых да, но нас-то больше интересуют планеты земной группы. А здесь вероятность не такая уж и маленькая. Тем более, что здесь двойная звезда плюс третья в БОЛЬШОМ отдалении. Проксиму с точки зрения обладания планетами можно считать одиночным красным карликом. У него и планеты покрупней Земли весьма вероятны. 

[Borislаv]

Однако есть существенные сомнения. В проекте используются 8" и 10" телескопы. Какие планеты рассчитывают найти с такой небольшой апертурой?Ведь даже у сравнительно яркой 61 Девы для поиска транзитной внутренней суперземли пришлось использовать метровый космический телескоп Спитцер.

Венгерский проект HATnet при еще меньшей апертуре телескопов имеет точность фотометрии 10 mmag. Пересчитайте это в абсолютные величины для Альфа Центавра (0 и 1.3 зв. величина) и удивитесь каким малым планетам это соответствует.

Насколько я понимаю для ярких звезд линейной зависимости нету.
Вот график по этой теме.
http://www.stsci.edu/institute/itsd/information/streaming/archive/HubbleFellowsSymposium2008/MercedesLopezMorales031008Hi_supporting/MercedesLopezMorales031008.ppt


Из этого графика видно, что с апертурой до метра на Земле можно достигнуть точности фотометрии в районе 800 частей на миллион за 100 секунд экспозиции. Это переписывается для желтого карлика в транзит планеты размером с Нептун. Даже на самых крупных телескопах получается в районе 100 частей на миллион за 100 секунд экспозиции.

Хотя я конечно рад увидеть ссылку на более лучшие результаты для небольших наземных телескопов? Ссылку дадите? 

С другой стороны даже на небольших космических телескопов с апертурой в 5-10 см легко получить для таких ярких звезд фотометрическую точность в районе нескольких частей на миллион.

http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0607172
В частности Альфу Центавру А в течение 50 дней в 1999 году наблюдали с помощью звездного датчика (апертура всего 5 см) космического телескопа WIRE. В общей сложности же общее время наблюдения составило лишь 15% от 50-суточного окна или 7.5 суток.


На графике хорошо видна другая проблема для обнаружения планеты. Несмотря на то, что фотометрическая точность WIRE составляла всего лишь несколько ppm, виден шум звезды с амлитудой до 100 ppm. Для сравнения глубина затмения планеты размером с Землю около 80 ppm. Это примерно теже колебания, что и характерны для Солнца. Правда в периоды солнечной активности колебания Солнца составляют примерно 800 ppm на 0.5 часовом интервале.
Т.е. опять же как и в случае с Кеплером для того, чтобы найти транзиты небольших планет нужна програмная обработка фотометрии на предмет периодических изменений. На глаз транзиты просто не видны.

Вот кстати еще несколько похожих малоизвестных проектов.

GEMSS (Global Exoplanet M-draft Search Survey)

Сеть из сравнительно небольших телескопов для поиска транзитов у красных карликов. Первой целью была Проксима Центавра. Ее наблюдения были проведены с 7 мая по 14 августа 2006 года с помощью двух телескопов:
- 80 часов в течение 26 ночей на 0.35 метровом автоматическом телескопе в обсерватории Перт (Австралия);
- 29 часов в течение 4 ночей на 0.3 метровом телескопе в Претории (ЮАР);
Всего получено 12 000 снимков с экспозициями по 32 секунды. Точность фотометрии составила 0.5-0.8%. Транзиты для экзопланеты с радиусом 0.9 радиусов Земли исключены для следующих периодов:
- Для периодов 0-0.8 суток с 100% вероятностью;
- Для периодов 0-2.3 суток с 90% вероятностью;
- Для периодов 0-3.6 суток с 80% вероятностью;
- Для периодов 0-4.9 суток с 70% вероятностью;
- Для периодов 0-6.6 суток с 60% вероятностью;
- Для периодов 0-8.8 суток с 50% вероятностью;
Планируются дальнейшие наблюдения этой же звезды. Начат мониторинг Летящей Барнада и GL 729. [59]

http://gemss.wordpress.com/

Tennessee Automatic Photoelectric Telescope

Автоматический телескоп с апертурой в 0.8 метра в обсерватории Fairborn (Аризона), на котором с 1996 года проводился поиск транзитов планет у 85 звезд похожих на Солнце спектральных классов между F8V и G5V. Одиночная точность фотометрии 0.1%, долговременная точность 0.01-0.02%.

http://schwab.tsuniv.edu/t8.html

[Yarilo]

Какова вероятность обнаружения планет Солнечной системы со стороны Толимана, звезды альфа Центавра? Точно нетранзитные!

[Александр Дергаусов]

С помощью какой аппаратуры можно увидеть планету с землю размером, на орбите У Проксимы если она находиться на удалении нормальном от звезды( А размером с Нептун?)? А У Двух других звёзд этой системы, возможно обнаружения планет тем же методом? Прямое наблюдения их оптическое)

[Blind]

с апертурой километра в полтора-два))

[Borislаv]

Какова вероятность обнаружения планет Солнечной системы со стороны Толимана, звезды альфа Центавра? Точно нетранзитные!

Если смотреть на Солнечную систему из Альфы Центавры, то по-крайней мере 1 планету с современными технологиями обнаружить можно. Юпитер создает колебание лучевой скорости амплитудой в 20 метров в секунду с периодом в 12 лет. Потом вероятно и фотографические возможности обнаружения Юпитера тоже доступны с технологиями проекта "Сфера" на VLT и GPI на Gemini (начало реализации 2011-2012 годы).
 

С помощью какой аппаратуры можно увидеть планету с землю размером, на орбите У Проксимы если она находиться на удалении нормальном от звезды( А размером с Нептун?)? А У Двух других звёзд этой системы, возможно обнаружения планет тем же методом? Прямое наблюдения их оптическое)

Хороший вопрос. 

Насчет Проксимы нептуны уже вероятно может обнаружить 6.5-метровый космический ИК-телескоп Вебб.
http://exep.jpl.nasa.gov/presentations/191-04-3-Beichman.pdf
В этой презентации пишут, что он может обнаружить планеты с массой до 0.2 масс Юпитера у близких красных карликов.

Насчет самой Альфы Центавры обнаружение таких планет станет возможным с помощью 20-40 метровых телескопов или 8-метрового космического.

Вот к примеру разработчики оптической камеры EPICS для 42-метрового наземного телескопа считают возможным обнаружение скалистых планет у близких звезд с массой вплоть до массы Земли.
http://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.140-jun10/messenger-no140.pdf


С другой стороны не менее перспективным для обнаружения подобных планет считают ближний инфракрасный диапазон, где находится максимум теплового излучения планет.
http://arxiv.org/abs/0902.3852
К примеру в этой статье приводятся оценки яркости таких планет вместе с чувствительностью 25-метрового наземного телескопа.
На 3.8 микронах:

На 10.5 микронах:


В общем создается впечатление, что долго-периодические планеты у ближайших звезд размером с Землю или Нептун начнут уверенно обнаруживать уже в ближайшие 5-10 лет.

Все выше сказанное касается одно-зеркальных систем, для много-зеркального космического интерферометра тоже самое достигается с помощью нескольких зеркал в 2-3 метра. Но подобные проекты (TPF и Дарвин) заморожены на неопределенный срок.