Открытия и исследования экзопланет

[Olweg]

У Дельты Павлина что-то долгопериодичное подозревают.

А что за статья, какая группа? Ссылка есть? Больше всего звезду мониторят на ААТ, уже почти 13 лет.  

Перепутал с Бетой Гидры:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8397.msg783077.html#msg783077

[mi.k]

...можно получить, что частота у желтых карликов любых газовых гигантов тоже от силы где-то 20 процентов.

   в качестве добавки к статистическим данным:
ребята из тайваньского университета по проведенным вычислениям сделали вывод, что около 2.5% звезд имеют планеты с массами от земной до нептуна, а около 3% - с массами от нептуна до юпитера.

   http://arxiv.org/abs/0912.2585

[Dayan]

Кажется, ещё серия открытий.
Ледяной сатурн Gl 649 b - чуть ли не аналог нашего, минимальная масса 104.3 масс Земли на расстоянии 1.135 а.е. от красного карлика M1.5, эксцентриситет 0.3 +/-0.08. Расстояние оценивается всего в 33.7 +/-0.5 световых лет.
Массивный гигант у DP Leo открыт методом тайминга.
И ещё массивный горячий гигант BD+20 1790 b у оранжевого карлика K5V (минимальная масса 6.54 масс Юпитера, расстояние от звёзды 0.066 а.е.). Расстояние до системы 82.8 +/-13 световых лет.

[Olweg]

Картинка из NewScientist.

[Dayan]

Картинка из NewScientist.

Судя по картинке, у Corot-7 b предполагают жидкую воду на ночной стороне планеты? Это что-то новенькое.

[Olweg]

Выглядит странно, но черт его знает, какие там климатические условия на ночной стороне. Может быть, магма постепенно застывает при движении через сумеречную зону, и дальше - скальное основание с ледником сверху. Лёд может плавится при контакте с горячей породой. Что-нибудь в таком духе

[Olweg]

Итак, рост открытий в 2009 не только полностью компенсировал прошлогоднюю рецессию, но и вывел годовые показатели на новый, беспрецедентный уровень:

[Borislаv]

По-моему, она представляет из себя что-то среднее между нептуном и твёрдой суперземлёй - суперземля с мощной оболочкой, возможно водяной с примесями. Имхо, океанидой в полной мере её назвать можно с натяжкой - слишком горяча. Но, то что GJ 1214 b уникальный объект - вне сомнений!

Да в прямом смысле скорее всего привычного земного океана там нет. Если предположения об атмосфере толщиной в 3 тысячи километров верны, то в нижних слоях атмосферы давление побольше, чем на Венере. Плюс парниковый эффект из-за мощной атмосферы. Видимо резкого перехода между жидкой водой и атмосферой из пара, как на Земле просто нет. Есть некий кипящий слой воды в этаком тумане, который постепенно с глубиной переходит в жидкую воду.  
Но открытие конечно значимое. Обнаруженный мир по благоприятным условиям, где-то на полдороге между Корот-7b и теоретическим аналогом Земли в обитаемой зоне. И этот путь пройден всего за 10 месяцев между официальными аннонсированиями.

А ведь планета так близка к звезде - всего 0.014 а.е. (2.09 млн км), что делает её самой тесной из всех открытых!! Кстати, планета должна быть приливно запертой - интересно, каковы теоретически могут быть отличия условий на дневной и ночной стороне?

Думается разницы между ночной и дневной стороной нет. Примерно как на Венере мощная атмосфера выравнивает все перепады. Наверняка такой же эффект суперротации, как на Венере, где атмосфера совершает оборот за 4 суток.

Кто не посмотрел ещё "Чужие миры" (Alien Earths) от National Geographic - рекомендую. Современный материал (2009г) подан очень красиво и толково. http://kinozal.tv/details.php?id=453308 (это торрент рипа с тарелки, потребуется регистрация, но оно того стОит).

(тут http://rutor.org/torrent/27996/chuzhie-miry_national-geographic-alien-worlds-2009-tvrip вроде без регистрации, но о качестве рипа с ТВ ничего не скажу, а 90% кайфа именно от картинки).

Спасибо, посмотрел. По второй ссылке действительно скачался без всякой регистрации. Качество картинки нормальное, искажений не заметно. Файл весит 900 Мегов при длительности в 50 минут. Фильм больше всего поразил очень профессиональным переводом с англиского на русский. Вроде ни одного ляпа переводчика в глаза не бросилось. Материал не совсем свежий, просто  рассматривают некоторых из открытых планет несколько лет назад. И конечно красивейшая заставка на первых минутах - завораживает!   В общем хорошая художественная прорисовка некоторых из открытых планет.

Еще недавно попадался этот фильм (тоже 2009 года, но длительностью 20 минут, а не 50)
_http://www.vimeo.com/7493272

Тоже достаточно интересный. В нем больше всего поразило в конце фильма упоминание о суперземле у Глизе 667С, планеты, которая была анонсированна где-то через неделю после просмотра фильма. Думается это не случайно.

   в качестве добавки к статистическим данным:
ребята из тайваньского университета по проведенным вычислениям сделали вывод, что около 2.5% звезд имеют планеты с массами от земной до нептуна, а около 3% - с массами от нептуна до юпитера.

   http://arxiv.org/abs/0912.2585

Я тоже читал эту статью. Слабая работа. Много математики, но использованная статистика хромает. Вообще такие оценки на частоту планет не по силам людям, которые не занимаются широкомаштабным поиском планет. Ведь нужно владеть точной информацией о составе выборки наблюдаемых звезд, длительности наблюдений, количестве RV-замеров, наличие неопубликованных кандидатов. В общем неудивительно, что неспециалисты получают совершенно неверную оценку, хотя до них уже публиковались оценки участниками экзопланетных групп.

Вообще мне кажется, что уже на уровне суперземель (несколько масс Земли) у почти всех желтых карликов есть планеты.   Это следует из апроксимаций оценок микролинзовых обзоров, которые показали, что примерно 1/3 красных карликов в Балдже имеют суперземли и нептуны за снеговой линией. А также апроксимация изобилия горячих суперземель и нептунов из HARSP-обзора (чей результат кстати уже начал подтверждатся обзорами на AAT и Keck-HIRES). Потом эти апроксимации позволяют сделать предположение, что у почти всех желтых карликов есть небольшие планеты в обитаемых зонах или поблизости от них. Ведь их формированию там по сути могут помешать только короткопериодичные гиганты, но как установленно из текущих обзоров их частота не превышает 5-10%.

В продолжение разговора об аналогах Юпитера.
http://arxiv.org/abs/0912.3216
Занятное анонсирование HARSP. Представлена планета в 3 массы Юпитера с периодом близким к Юпитеру, но с е=0.6, которая наблюдалась лишь где-то половину периода (полсотни замеров). Это еще раз показывает, как легко обнаруживаются долгопериодические планеты размером с Юпитер высокоточными спетрографами даже на промежутках наблюдения значительно меньше периода планеты. Тем более, что планету с высоким эксцентириситетом обнаружить сложнее, чем низким, из-за непредсказуемости прохождения перицентра.

Итак, рост открытий в 2009 не только полностью компенсировал прошлогоднюю рецессию, но и вывел годовые показатели на новый, беспрецедентный уровень:

Взял не все планеты. На самом деле:



Главная интрига - получится ли перейти через сотню планет в 2009 или нет? Если бы планеты Кеплера опубликовали не 4 января, а в декабре, то без проблем бы перешли.

[Dayan]

Но открытие конечно значимое. Обнаруженный мир по благоприятным условиям, где-то на полдороге между Корот-7b и теоретическим аналогом Земли в обитаемой зоне. И этот путь пройден всего за 10 месяцев между официальными аннонсированиями.

Уже ощущение такое, что вот-вот, совсем скоро будет анонсирована новая земля!

Вообще мне кажется, что уже на уровне суперземель (несколько масс Земли) у почти всех желтых карликов есть планеты.   Это следует из апроксимаций оценок микролинзовых обзоров, которые показали, что примерно 1/3 красных карликов в Балдже имеют суперземли и нептуны за снеговой линией. А также апроксимация изобилия горячих суперземель и нептунов из HARSP-обзора (чей результат кстати уже начал подтверждатся обзорами на AAT и Keck-HIRES). Потом эти апроксимации позволяют сделать предположение, что у почти всех желтых карликов есть небольшие планеты в обитаемых зонах или поблизости от них. Ведь их формированию там по сути могут помешать только короткопериодичные гиганты, но как установленно из текущих обзоров их частота не превышает 5-10%.

Хорошо бы. Вообще, интересно - гиганты встречаются реже, чем планеты небольшой массы - впрочем, по логике вещей так и должно быть.
И то, насчёт горячих гигантов не так всё и плохо - некоторые исследователи экзопланет считают, что они не мешают образованию суперземель, а наоборот - стимулируют их образование на внешних орбитах после продвижения гиганта к звезде.

Главная интрига - получится ли перейти через сотню планет в 2009 или нет? Если бы планеты Кеплера опубликовали не 4 января, а в декабре, то без проблем бы перешли.

Ну, времени остаётся совсем чуть. Но, хотя бы 90 планет - тоже хорошо. А вот в следующем году - точно должно быть открыто гораздо больше сотни.

[mi.k]

... Вообще, интересно - гиганты встречаются реже, чем планеты небольшой массы - впрочем, по логике вещей так и должно быть.
И то, насчёт горячих гигантов не так всё и плохо - некоторые исследователи экзопланет считают, что они не мешают образованию суперземель, а наоборот - стимулируют их образование на внешних орбитах после продвижения гиганта к звезде.

я и сам считаю, что планет земного типа в обитаемых зонах должно быть намного больше, тем более если учитывать существующие модели образования звездных систем, в том числе и нашей солнечной.
и даже новые доклады о резонансах землеподобных планет с гигантами на внешних и внутренних орбитах, позволяют первым существовать в благоприятных условиях. об этом уже упоминал:

экзобиология, следы жизни в других звездных системах

   в качестве добавки к статистическим данным:
ребята из тайваньского университета по проведенным вычислениям сделали вывод, что около 2.5% звезд имеют планеты с массами от земной до нептуна, а около 3% - с массами от нептуна до юпитера.

   http://arxiv.org/abs/0912.2585

Я тоже читал эту статью. Слабая работа. Много математики, но использованная статистика хромает. Вообще такие оценки на частоту планет не по силам людям, которые не занимаются широкомаштабным поиском планет. Ведь нужно владеть точной информацией о составе выборки наблюдаемых звезд, длительности наблюдений, количестве RV-замеров, наличие неопубликованных кандидатов. В общем неудивительно, что неспециалисты получают совершенно неверную оценку, хотя до них уже публиковались оценки участниками экзопланетных групп.

согласен, борислав. просто думаю, что и таким работам стоит уделять немного внимания

[Алексей Шевченко]

          ...Хочу задать интересный вопрос по теме, но вот голова плохо варит на ночь глядя, завтра всё обдумаю, прикину на бумаге, сформулирую корректно и здесь выложу.

[Olweg]

В продолжение разговора об аналогах Юпитера.
http://arxiv.org/abs/0912.3216
Занятное анонсирование HARSP. Представлена планета в 3 массы Юпитера с периодом близким к Юпитеру, но с е=0.6, которая наблюдалась лишь где-то половину периода (полсотни замеров). Это еще раз показывает, как легко обнаруживаются долгопериодические планеты размером с Юпитер высокоточными спетрографами даже на промежутках наблюдения значительно меньше периода планеты. Тем более, что планету с высоким эксцентириситетом обнаружить сложнее, чем низким, из-за непредсказуемости прохождения перицентра.

Европейцы потихоньку начинают публиковать планеты из октябрьской презентации. HD 190984 b всё же массивнее Юпитера, сигнал от Юпитера при таком уровне шума выделить было бы существенно сложнее. Авторы отмечают, что короткопериодичные планеты-гиганты у слабометалличных звёзд почти не встречаются. Также пишут про возможное формирование планет в бедных металлами дисках через гравитационную нестабильность (это бы объяснило высокий эксцентриситет).

[Алексей Шевченко]

Авторы отмечают, что короткопериодичные планеты-гиганты у слабометалличных звёзд почти не встречаются.

Интересно, почему так?

[Olweg]

По теории, чем плотнее диск, тем эффективнее в нём миграция планет-гигантов. Что и подтверждается открытием горячих юпитеров в основном у звёзд с высоким Fe/H. А вот миграция планет меньшего размера этой закономерности не подчиняется.

[Алексей Шевченко]

По теории, чем плотнее диск, тем эффективнее в нём миграция планет-гигантов. Что и подтверждается открытием горячих юпитеров в основном у звёзд с высоким Fe/H. А вот миграция планет меньшего размера этой закономерности не подчиняется.

Ну да, наверное, потому, что большое и рыхлое (газовый гигант) тормозится быстрее и легче, чем маленькое и твёрдое (планета земного типа).

[Алексей Шевченко]

         ...Хочу задать интересный вопрос по теме, но вот голова плохо варит на ночь глядя, завтра всё обдумаю, прикину на бумаге, сформулирую корректно и здесь выложу.

...К определению масс (М*sin i) и больших полуосей орбит экзопланет, обнаруживаемых методом допплеровской спектроскопии (уважаемые знатоки экзопланетных дел, вопрос далеко не в последнюю очередь к Вам!)
          Систему "Звезд - экзопланета" можно рассматривать, как спектрально - двойную, т. к. планету мы пока визуально зафиксировать не в состоянии (за исключением тех случаев, если планета только не успела остыть, конечно же). Следовательно, по 3 -му (уточнённому) закону Кеплера - Ньютона, сравнивая движение планеты вокруг звезды с движением Земли вокруг Солнца и принебрегая очень малой (1/332946) по сравнению с массой Солнца массой Земли, можно записать : Мзв+Мпл = А^3/Т^2 (уравнение 1),
 где  Мзв -масса материнской звезды,  Мпл - масса её планеты- спутника, А - большая полуось орбиты планеты - спутника (мне не понятно только, ОТНОСИТЕЛЬНО ЧЕГО - центра масс системы "звезда - планета", или же относительно центра самой материнской звезды? ), Т - период обращения системы "звезда - планета" вокруг общего центра масс.
          Далее, имеем второе уравнение: Мпл/Мзв = Азв/Апл(уравнение 2),
 где Мзв -масса материнской звезды,  Мпл - масса её планеты- спутника, Азв - большая полуось орбиты звезды относительно ЦЕНТРА МАСС СИСТЕМЫ "ЗВЕЗДА - ПЛАНЕТА", Апл -большая полуось орбиты планеты относительно ЦЕНТРА МАСС СИСТЕМЫ "ЗВЕЗДА - ПЛАНЕТА".
          Собственно говоря, мне здесь непонятны две вещи:
1. для уравнения (1) А = Азв+Апл, или же в этом уравнении А = Апл?
2. Как астрономы, занятые поисками экзопланет методом допплеровской спектроскопии, решают эту систему двух уравнений(находят значения Мпл*sin i и Азв, а так же Апл), в которой известны только Азв* sin i (я знаю, откуда берётся sin i), Мзв (определяется более - менее уверенно только для двойных звёзд и звёзд главной последовательности) и Т - период орбитальный - определяется вполне уверенно из спектральных наблюдений?
           В уравнениях (1) и (2) я для простоты опустил параметр sin i, тем не менее прекрасно понимаю, что раз из наблюдений определяется только А*sin i, то и в формулах будет присутствовать Мпл*sin i.
            Заранее благодарен и жду Ваших мнений и ответов по данному вопросу, товарищи знатоки.

[Kedr]

По первому вопросу: думаю что А = Азв+Апл
(чисто интуитивно и из соображений симметрии )

По второму вопросу: http://www.pereplet.ru/pops/vmire/16/16.html

[Dayan]

         Собственно говоря, мне здесь непонятны две вещи:
1. для уравнения (1) А = Азв+Апл, или же в этом уравнении А = Апл?

Первое: считаю, что ты, Алексей, поднял эти не простые, как кажется на первый взгляд, но очень важные, очень ключевые вопросы.
В уравнении (1) A - это среднее расстояние между звездой и планетой, т.е. центр масс системы лежит на этой прямой, соединяющей центр масс звезды и центр масс планеты. И действительно, так как справедливо соотношение:
М_зв/М_пл=А_пл/А_зв,
где А_зв - расстояние между центром звезды и центром масс системы, А_пл - расстояние между центром планеты и центром масс системы.
То это значит, что А=А_зв+А_пл.

2. Как астрономы, занятые поисками экзопланет методом допплеровской спектроскопии, решают эту систему двух уравнений(находят значения Мпл*sin i и Азв, а так же Апл), в которой известны только Азв* sin i (я знаю, откуда берётся sin i), Мзв (определяется более - менее уверенно только для двойных звёзд и звёзд главной последовательности) и Т - период орбитальный - определяется вполне уверенно из спектральных наблюдений?
           В уравнениях (1) и (2) я для простоты опустил параметр sin i, тем не менее прекрасно понимаю, что раз из наблюдений определяется только А*sin i, то и в формулах будет присутствовать Мпл*sin i.

Второй вопрос сложнее: первое, что определяется - это величина лучевых скоростей звезды, второе - период обращения. Зная скорость и время (период), определяют значение А_зв*sin i (т.е. сначала находят диаметр окружности, которую описывает звезда под действием силы притяжения планеты). Массу звезды определяют по её спектру: релятивистское изменение длины волны света под действием силы тяжести позволяет найти величину ускорения свободного падения на поверхности, т.е. позволяет найти радиус звезды с помощью заранее определённого спектрального класса и эффективной температуры. А зная радиус и ускорение свободного падения, можно найти массу звезды.
Следовательно, остаются неизвестными только две величины: А_пл*sin i и М_пл*sin i, которые вычисляются, учитывая соотношение (2).

[vsevolodson]

Массу звезды определяют по её спектру: релятивистское изменение длины волны света под действием силы тяжести позволяет найти величину ускорения свободного падения на поверхности...

насколько мне известно, это не так. как вы отличите смещение спектральных линий вследствие ускорения силы тяжести и смещение вследствие собственного движения звезды?
если звезда двойная, то масса определяется классическим способом, а если нет, то масса определяется "на глаз". т.е. исходя из светимости и спектрального класса в соответствии с имеющимися моделями об эволюции звёзд. например если звезда имеет светимость 0,2 солнечной и спектр. класс К6 то масса будет примерно 0,55..0,6, а если при таком же спектральном классе звезда имеет светимость 250 солнечных, то... масса может быть другой

[Алексей Шевченко]

По второму вопросу: http://www.pereplet.ru/pops/vmire/16/16.html

Константин, спасибо за ссылку. Завтра сегодня днём просплюсь, опохмелюсь и вникну в смысл содержания оной ссылки.