Открытия и исследования экзопланет

[Olweg]

Всё уже возведено ) Точнее, наоборот - чтобы получить эффективную земную орбиту, нужно взять корень квадартный из светимости.

[vsf]

Интересная новость, которая как-то прошла незамеченной.

https://eapsweb.mit.edu/news/2018/asteria-measures-exoplanet-transit-first-cubesats

http://news.mit.edu/2018/mit-nasa-cubesat-asteria-exoplanet-transit-0815

12-кг микроспутник ASTERIA смог зарегистрировать транзит суперземли 55 Рака e с глубиной всего 0.04% и длительностью около одного часа:



В теории, это доказывает что подобные микроспутники в будущем смогут искать транзиты аналогов Земли у близких солнцеподобных звезд (глубина транзита порядка 0.008% с длительностью в 12 часов).

По идеи, это будет один из самых недорогих способов найти и исследовать ближайшие аналоги Земли. Для этого достаточно запустить несколько сотен таких микроспутников и поискать транзиты аналогов Земли примерно у 500 G-карликов в радиусе 100 световых лет. Общая стоимость таких поисков будет порядка 0.5 миллиарда долларов.

Другие проекты будут намного дороже: космический телескоп для непосредственного фотографирования обойдется в несколько миллиардов долларов.

Альтернативой по стоимости является астрометрическая миссия, которая может радикально сократить список целей для поисков транзитных аналогов Земли у ближайших звезд солнечного типа. Примерно так же могут сократить число целей для поисков транзитов и наземные спектрографы (самый недорогой вариант - сейчас уже начал работу "Экспрессо" и лазерный гребень на HARSP).

[Foma]

Интересная новость, которая как-то прошла незамеченной.

http://news.mit.edu/2018/mit-nasa-cubesat-asteria-exoplanet-transit-0815

В теории, это доказывает что подобные микроспутники в будущем смогут искать транзиты аналогов Земли у близких солнцеподобных звезд (глубина транзита порядка 0.008% с длительностью в 12 часов).

По идеи, это будет один из самых недорогих способов найти и исследовать ближайшие аналоги Земли. Для этого достаточно запустить несколько сотен таких микроспутников и поискать транзиты аналогов Земли примерно у 500 G-карликов в радиусе 100 световых лет. Общая стоимость таких поисков будет порядка 0.5 миллиарда долларов.

Да, интересная новость
Для пущего понимания стоит посмотреть подробное описание проекта и первых результатов в статье On-Orbit Results and Lessons Learned from the ASTERIA Space Telescope Mission. Результаты по точности наведения, стабилизации и тепловому режиму совершенно выдающиеся, почти на 2 порядка лучше, чем у ближайших аналогов, например Brite. Но из статьи также следует, что низкая околоземная орбита - все-таки не место для поисков транзитных планет. Число ограничений зашкаливает: по ориентации плоскости орбиты, по засветке от Земли и Луны, по сеансам связи, по времени построения ориентации и т.д. В самом лучшем случае кубсат может наблюдать 20-30 минут на теневой части витка, и то не каждый день есть для этого благоприятные условия. Приведенная выше кривая транзита (безусловно достойная) получена не за один заход, а за всю основную миссию ASTERIA (там, кстати, еще искались транзиты планет HD  219134 f и d и у Альфы Центавра). Если тем же макаром искать аналоги Земли в обитаемой зоне, то для подтвержденного открытия потребуется не три года, как было у Кеплера, а лет 10-15 - просто в силу куда меньшего покрытия данными. Тут либо надо кратно увеличивать число кубсатов, либо уходить от Земли, как Кеплер и ТЕСС, но это кратно увеличивает стоимость и сложность.
В общем, работать кубсатами по множественным целям смысла нет. Их ниша - доразведывать и уточнять все, что нарыли крупные проекты, как транзитные, так и RV. И тут по соотношению цена/результат им нет равных.

[vsf]

Foma, спасибо за уточнение. Жаль, если это фазовая кривая.

Список целей наблюдений в статье очень интересный. Действительно шансы найти транзиты планет HD 219134 f и d очень велики. Теперь понятно почему на "Хаббле" и "Спитцере" перестали искать транзиты у Альфа Центавра и у HD 219134. Логичнее обойтись малыми силами. Может успеют найти какие-нибудь транзитные планеты до тех пор пока ASTERIA не войдет в плотные слои атмосферы, а на орбите не появится другая миссия - CHEOPS.

Тут либо надо кратно увеличивать число кубсатов, либо уходить от Земли, как Кеплер и ТЕСС, но это кратно увеличивает стоимость и сложность.

Да, это самое логичное решение. По идеи можно создать носитель-ретранслятор с отделяемыми кубсатами после выхода на рабочую орбиту, похожую на ту на которой сейчас работает TESS.

Или дальнейшим развитием многотелескопных миссий, как TESS и PLATO станет аппарат с несколькими десятками-сотнями небольших телескопов индивидуального наведения, который могут наводится почти на любой объект на небе (кроме естественно области, которая засвечена Солнцем).

[vsf]

Или дальнейшим развитием многотелескопных миссий, как TESS и PLATO станет аппарат с несколькими десятками-сотнями небольших телескопов индивидуального наведения, который могут наводится почти на любой объект на небе (кроме естественно области, которая засвечена Солнцем).

Но в принципе индивидуального наведения и не надо. Достаточно оптимизировать для космоса устройства, которые уже созданы в проектах MASCARA, HATPI и EVRYSCOPE:







Странно, что в проекте PLATO расположили телескопы в одной плоскости. Можно было бы разместить их таким образом, чтобы проводить одновременные наблюдения обоих областей эклиптических полюсов. Вопрос электропитания решается простым размещением солнечных батарей на свободной от телескопов стороне космического аппарата (всё небо наблюдать не нужно, достаточно примерно 2/3, которая не засвечена солнечными лучами).

[Dem]

Число ограничений зашкаливает: по ориентации плоскости орбиты, по засветке от Земли и Луны, по сеансам связи, по времени построения ориентации и т.д. В самом лучшем случае кубсат может наблюдать 20-30 минут на теневой части витка, и то не каждый день есть для этого благоприятные условия.

Всё так, но кубосатов можно запустить сразу пачку и обеспечить суммарно непрерывное наблюдение.

[an]

 Открыты новые планеты  у проэволюционировавших звезд субгигантов.

https://arxiv.org/abs/1811.03043

 Сообщается о открытии семи новых планет вокруг субгигантов, в том числе впервые открыты вероятные, трехпланетные системы у HD 4917,  и  у HD 163607.

 Установлена зависимость масс и расстояния планет от центрального светила, которая показывает дефицит  массивных планет,  и планет находящихся на коротких расстояниях от звезды хотя общее число массивных планет увеличивается с ростом масс звезд.

Что бы лучше прояснить зависимость характеристик планетных систем от массы звезд, были выбраны звезды промежуточной массы 1 -1,3 масс Солнца, бывшие на главной последовательности звездами A - типа, и сегодня находящиеся на стадии субгиганта, так как на этой стадии их активность уменьшается, и их радиальные скорости  легче измеряются.

Обнаружены планеты: 1,7 масс Юпитера вокруг HD 72490, субгиганта класса G5 IV;   1.192 ± 0.017 масс Юпитера у HD 94834, субгиганта класса  K1 IV; 
 1.121±0.069 масс Юпитера у субгиганта HD 14787, спектрального класса G5 IV;  у HD 13167 класса G3 IV, с минимальной массой  3.31±0.16 масс Юпитера;  у HD 18015, спектрального класса  G6 IV, с минимальной массой 3.18 ± 0.23 масс Юпитера; у HD 180053 класса  K0 IV, с планетой минимальной массы 2.194 ± 0.063 массы Юпитера;

Как и у большинства  субгигантов и красных гигантов,  вокруг центральной звезды обращается по одной планеты.

Кроме того у субгиганта HD 18742 класса G8/K0 IV,  к ранее обнаруженной планете с минимальная массой sin i = 3,4 ± 1,2 масс Юпитера, обнаружен линейный тренд радиальной скорости, который можно описать как принадлежащий  второй планете,  минимальной массой  mp sin i = 2,4 ± 1,2 массы Юпитера, и с периодом 859 ± 41 дней.

У субгиганта HD 4917 класса K0 IV, кроме обнаруженной планеты минимальной массы = 1.615 ± 0.093 массы Юпитера   остаточная периодограмма
показывает ещё два  сигнала: один около 800 дней с возможной минимальной массой 1,37 ± 0,13 массы Юпитера , и один  и один около 1000 дней, с возможной минимальной массой  0,89 ± 0,1 Юпитера.  Пока внешние два сигнала рассматриваются  как кандидаты на планетные.

Субгигант HD 163607, с двумя известными планетами, также показывает тренд радиальной скорости, который можно интерпритировать как вызываемый планетой, поскольку полного периода ещё не наблюдалось, планета считается пока как кандидат,  с возможной массой 7,6 ± 4,3 массы Юпитера.

Если это подтвердится, это, как и  аналогично HD 4917,  будет первая трехпланетная система вокруг субгиганта, которые могли бы быть полезными при определении эволюционных свойств планет вокруг субгигантных звезд, показывающих,  как многопланетные системы эволюционируют по мере того, как их звезда-хозяин покидает главную  последовательность.

[Dayan]

Интересная статья вышла в Архиве препринтов от российских астрономов из ИНАСАН: Atmospheric mass loss from hot Jupiters irradiated by stellar superflares.
Ранее исследование звёзд на поле основной миссии "Кеплера" показало, что на молодых звёздах солнечного типа могут происходить супервспышки, энергия которых превосходит энергию средней вспышки на современном Солнце в несколько десятков или сотен раз. Такие вспышки могут длиться от нескольких минут до нескольких часов и происходят с частотой раз в несколько сотен лет.
Используя одномерную модель верхней атмосферы горячего юпитера HD 209458 b, авторы изучили реакцию атмосферы на дополнительное облучение высокой энергией, вызванное звёздной вспышкой, а также получили оценки скорости потерь. Поглощение дополнительной энергии, создаваемой во время вспышки, приводит к локальному нагреву атмосферы, сопровождаемому образованием двух распространяющихся ударных волн.
В спокойном состоянии родительской звезды горячий юпитер теряет атмосферу со скоростью 2 · 10¹⁰ г/с. При увеличении во время вспышки жёсткого, мягкого рентгеновского и жёсткого УФ потока в 10, 100, 1000 раз скорость потери массы возрастает в 1.9, 4 и 17.5 раз соответственно. Принимая во внимание продолжительность самых мощных вспышек от 2 до 6 часов, потери массы составляют 3 · 10¹⁴, 10¹⁵ и 8 · 10¹⁵ г. Это означает, что для зрелых звёзд солнечного типа эффект от вспышек не оказывает значительного влияния на эволюцию планетарных атмосфер, тогда как для более молодых систем он может быть более выраженным.

[Olweg]

Таймлапс движения беты Живописца b за четыре года:

http://www.youtube.com/watch?v=ZhIWSYAp3iM#

https://www.eso.org/public/russia/images/potw1846a/

[Андрей Курилов]

У звезды Барнарда нашли холодную суперземлю с периодом 233 сут.
https://www.eso.org/public/news/eso1837/
Можно смело заявить, что по крайней мере небольшие планеты есть у большинства звёзд, если не у всех вообще.

[SpaceEngineer]

Чёрт, опередили

[Андрей Курилов]

Чёрт, опередили

Боб в новостях написал ещё раньше

Остаётся найти планеты у Вольф 359, Лаланд 21185 и Сириуса.

[an]

 Надо же! Ещё вчера утром ни на сайте ESO ни на Red Dot об открытии и намека не было.

[an]

Чёрт, опередили

Боб в новостях написал ещё раньше

Остаётся найти планеты у Вольф 359, Лаланд 21185 и Сириуса.

И Альфы Кентавра.

[Dayan]

Плотность потока звёздного излучения на новооткрытой планете в среднем составляет лишь 0.0203 плотности солнечного потока на Земле (эффективная температура ниже 105 K). Это далеко за снеговой линией. Полагаю, что Barnard's star b с очень большой вероятностью является мининептуном, в крайнем не слишком вероятном случае чем-то вроде очень массивного аналога Титана.
Только эксцентриситет орбиты у планеты высоковатый, e = 0.32 ^+0.10_–0.15, освещённость изменяется почти в 3.8 раза, температурный режим колеблется от температурного режима Юпитера до температурного режима Сатурна. Смена времён года за 233 суток.

[Olweg]

Интересно. Своего рода аналог Юпитера для такой мелкой и слабометалличной системы. Припоминаю, что уже открывали такого рода холодные "суперземли" у КК микролинзированием.

[SpaceEngineer]

Да, я не припомню других "ледяных земель", кроме внешних планет у трапписта-1, и нескольких, открытых микролинзированием.

[Андрей Курилов]

Чёрт, опередили

Боб в новостях написал ещё раньше
Остаётся найти планеты у Вольф 359, Лаланд 21185 и Сириуса.

И Альфы Кентавра.

У альфа Центавра уже известны планеты разной степени достоверности. У Проксимы и альфа Центавра Б, емнип.
Далее идут пара коричневых карликов, у которых астрометрически наблюдается 3-е невидимое тело, вероятно планета и субкоричневый карлик, который по сути, сам является планетой. А дальше перечисленные выше звёзды, у которых пока даже намёков на планеты ещё не видели.

[Olweg]

У альфы Кентавра B одна не подтвердилась (сам первооткрыватель отказался от неё), вторая же - представляет из себя что-то похожее на транзит, причём в единственном экземпляре. В общем, очень сомнительно.

[Андрей Астрофизический]

что-то похожее на транзит, причём в единственном экземпляре.

Может быть какая-то долгопериодическая. Хотя учитывая двойственность альфы центавра, у стабильных планетных орбит в той системе должен быть относительно низкий потолок "сверху".