Открытия и исследования экзопланет

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701389
поиск транзитных планет таких же небольших как и Нептун
На 6.5 метровом телескопе MMT c использованием камеры Megacam (поле зрения 24' x 24' отображается на 189 МБ мозаичную матрицу) в течении 18.5 ночей с 21 декабря 2005 по 21 января 2006 года проведенн поиск планет. Целью стало рассеяное скопление M37 ([Fe/H] = +0.09, 520 Myr). В результате полученно 4500 фотографий 24000 звезд с яркостью 14<r<25. Инструментальная точность достигла 0.5 mmag для ярких звезд, что позволяет искать планеты, которые гораздо меньше Сатурна. Это первый широкомасштабный поиск подобной чувствительности! Получено множество кандидатов, от размера Юпитера до Нептуна, которые требует RV проверку.
На рисунке слева распределение звезд скопления относительно яркости и точности. Справа затмения от Юпитера до Нептуна - сверху вниз.

Так что возможно наземные телескопы смогут опередить Корот в открытие первого транзитного горячего нептуна.

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701476
Интересный график из сегодняшней работы, показывающий что доля звезд с ИК избытком (т.е. пылевым диском) очень сильно зависит от возраста.
Открытые круги представляют собой дисковую частоту у звезд наблюдаемых на волнах JHKL:
NGC2024, Трапеции, NGC2264 и NGC2362 из Haisch et al. (2001), Chamaleon I из Gomez & Kenyon (2001), и OB1a и OB1b из Hern.andez et al. (2005). 
Заполненный символы представлюят дисковую частоту на основе данных IRAC: Телец (Hartmann et al. 2005c), NGC7129 (Gutermuth et al. 2004), IC348 (Lada et al. 2006), Tr 37 И NGC7160 (Sicilia-Aguilar et al. 2006), Верхний Скорпион (Плотник et al. 2006), ню Хамелеона (Megeath et al. 2005a) и сигма Ориона (эта работа).

Фактически за первые десять миллионов лет дисковая частота падает с 90 до 10 процентов! Это вполне может говорить о быстром формирование планет-гигантов вокруг молодых звезд.

[Valery_User]

у меня есть вопрос - каким образом обнаруживают планеты у нейтронных звезд на расстоянии 10 тыс. свет. лет?

[Valery_User]

например PSR 1620-26 (12 тыс. свет. лет)

[ctac]

у меня есть вопрос - каким образом обнаруживают планеты у нейтронных звезд на расстоянии 10 тыс. свет. лет?

 Смею подозревать, что по изменениям пульсаций, что вносят планеты. Других вариантов нет. Аналог смещения спектральных линий в спектрах звезд с планетными системами, а тут радио волна, то запаздывает, то приходит раньше

 Или есть еще способ?

[vika vorobyeva]

Именно так.
Пульсары излучают свои импульсы строго периодически, и как всякий периодический процесс, он подвержен эффекту доплера Поэтому если вокруг пульсара вращается планета, эти импульсы будут приходить к земному наблюдателю то чуть реже, то чуть чаще. По амплитуде и форме этого изменения можно определить орбитальный период неизвестной планеты, ее массу, эксцентриситет и даже наклон угла орбиты к лучу зрения.

[Valery_User]

дело в том, что планета находится на расстоянии около 30 а.е.  от звезды, и звезда -  нейтронная, скорее всего имеющая приличную массу. Неужели в таких условиях можно ее обнаружить?! (если она конечно не бегает так быстро )

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701526
Наблюдение структур в пылевом диске Бета Живописца позволяет предполижить наличие планеты в 12 а.е. с массой от 2 до 5 масс Юпитера и эксцентриситетом орбиты около <0.1. Существование еще 2 планет возможно примерно в 25 и 45 а.е с верхней оценкой массы примерно в 0.6 и 0.2 масс Юпитера.
Также по внешним кольцам возможно наличие планет в 500-800 а.е.

[T101]

По наблюдениям газопылевых дисков со Спитцера, в экзопланетных системах газовые гиганты тоже появляются раньше других планет.
http://www.membrana.ru/lenta/?6872
http://www.universetoday.com/2007/01/08/gas-giants-turn-up-early-after-star-formation/


Сюда же еще про диски и образование планет. Планеты образуются из пористых пылевых шаров.
http://science.compulenta.ru/301791/
http://www.space.com/scienceastronomy/070108_planet_fluff.html

[Борислав]

Глянул ради интереса какие ограничения получены для Бета Живописца методом лучевым скоростей.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0510424
На CORALIE было получено 93 спектр и 230 на HARPS. В результате верхний предел в 2 MJup в 0.05 AU, 9 MJup в 1 AU.

[Olweg]

Практически аналог Солнечной. Все три планеты примерно в два раза массивнее соответственно Юпитера, Сатурна и Нептуна. Причем и звезда тоже в два раза массивней Солнца Температурный режим на орбите внутренней планеты соответствует 4.2 ае - немного жарче, чем у Юпитера.

[Olweg]

КОРОТ увидел звезды

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4525&start=60

[Olweg]

Заметки о формировании и ранней эволюции планетных систем
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701485

Большая обзорная статья (50 страниц).

[Борислав]

В дополнение Энциклопедия выложила первый снимок (выглядящий по другому )
http://exoplanet.eu/papers/1ere_image_corot.jpg (500 кб)

[Алексей Шевченко]

дело в том, что планета находится на расстоянии около 30 а.е.  от звезды, и звезда -  нейтронная, скорее всего имеющая приличную массу. Неужели в таких условиях можно ее обнаружить?! (если она конечно не бегает так быстро )

Можно обнаружить планету у PSR 1620-26 путём гравитационного микролинзирования(т.к. это двойная звезда,компаньон пульсара-белый карлик, а планета обращается вокруг пары на очень большом удалении), что и было сделано с помощью "Хаббла".

[Борислав]

Время можно измерять с огромной точностью (кажеться до 10(-14) секунды). Так что при этой точности вполне достаточно и куска траектории для вычисления орбиты и массы самой планеты.

http://www.astronet.ru/db/msg/1195169

История открытия этой планеты началась еще 15 лет назад, в 1988 году, когда в шаровом скоплении М4 был открыт пульсар, получившие обозначение PSR B1620-26. Это был очень быстрый пульсар - нейтронная звезда вращалась почти 100 раз в секунду, излучая строго периодические импульсы в радиодиапазоне. Почти сразу после открытия у пульсара был найден компаньон - белый карлик, проявивший себя периодическим нарушением точности "тикания" пульсара. Он успевал обернуться вокруг нейтронной звезды всего за полгода (точнее за 191 сутки). Спустя некоторое время астрономы заметили, что даже с учетом влияния белого карлика с точностью хода у пульсара какие-то нелады. Так было обнаружено существование третьего компаньона, который обращается на некотором удалении от этой необычной пары. Им могла быть планета, но не исключался и вариант коричневого карлика, или даже маломассивной звезды (все зависело от угла наклона орбиты третьего компаньона к лучу зрения, который был неизвестен). Это и вызвало жаркие споры о природе загадочного третьего компаньона в системе пульсара PSR B1620-26, которые не утихали на протяжении 90-х годов прошлого века.
Сигурдсон, Риче и другие соавторы открытия смогли наконец разрешить этот спор, выполнив измерения истинной массы планеты весьма изобретательным способом. Они взяли лучшие снимки Хаббла середины 90-х годов, полученные в целях изучения белых карликов в М4. На них они смогли найти тот самый белый карлик, что вращается вокруг пульсара PSR B1620-26, и оценить его цвет и температуру. Используя эволюционные модели, рассчитанные Брэдом Хансеном из Калифорнийского университета, они оценили массу белого карлика (0,34±0,04 Мс). Сравнив ее с наблюдаемыми биениями в периодических сигналах пульсара, они вычислили наклон орбиты белого карлика к лучу зрения. Вместе с точными данными из радиодиапазона о гравитационных возмущениях в движении белого карлика и нейтронной звезды по внутренней орбите, это позволило ограничить диапазон возможных значений угла наклона внешней орбиты третьего компаньона и тем самым установить его истинную массу. Всего 2,5±1 Мю! Объект оказался слишком миниатюрным, чтобы быть не только звездой, но даже коричневым карликом. Значит, планета!

[vika vorobyeva]

Сообщается об открытии второй планеты в системе HD 208487:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%20208487

Параметры новой планеты определены еще довольно плохо: период 909 +82/-92 дня, большая полуось 1.87 +0.13/-0.14 а.е., эксцентриситет 0.37 +0.26/-0.20, m sin i = 0.45 + 0.11/-0.13 масс Юпитера. Судя по параметрам, это гигант с температурным режимом Марса - то ли с облаками из водяного льда, то ли из гидросульфида аммония, то ли некий промежуточный вариант (судя по эксцентриситету, он летает из "водной" зоны в "гидросульфидноаммониевую" и обратно).

Также пересмотрены параметры внутренней планеты (очень теплого юпитера):
период 129 дней, эксцентриситет 0.2, большая полуось 0.51 а.е. и m sin i = 0.41 массы Юпитера.

Я пока подожду добавлять планету в базу, пусть ее сначала подтвердит Энциклопедия.

Информация отсюда:
http://www.blackwell-synergy.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2966.2006.11240.x

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701608
Возможность обнаружения горячих планет-Океанов с помощью Корота, Кеплера и RV. (47 страниц)
Имея массу меньше чем 10 масс Земли, они не обладают плотной атмосферы из водорода и гелия и их состав похож на состав комет (~ 50% скальные породы, 50% вода) сформировавшись за снеговой линией.
Мигрируя внутрь своих систем они превращаются в планеты-океаны состоящие из силикатного ядра, окруженого толстой ледяной мантией покрытой 100 километровым слоем воды. Если миграция приводит планету к еще более тесным орбитам, то вода переходит в сверхкритичной модели. В следствие этого радиус планеты увеличивается, что облегчает ее индификацию транзитными миссиями. Как известно для достоверного определения такого типа планет нужно знать не только ее радиус, но и плотность, чтобы доказать что у нее именно такое внутренее строение.
Необходимы RV массовые измерения. Проблема в слабости возможных кандидатов. Так один из лучших спектрографов HARPS на 3.6 метровом телескопе обладает точность до 0.8 метров в секунду. Однако для звезд слабее 10 звездной величины точность стремительно падает: для mV=14 V=6 m/s (1h), для mV=12 V=2 m/s (1h). Возможно установка подобного спектрогрофа на 8 метровый телескоп сможет решить проблему тусклости целей, однако полной гарантии что точность в результате этого повыситься они дать не могут. Другой проблемой является значительное число будущих транзитных кандидатов нуждающихся в RV-проверке. Та же миссия Корот может открыть сотни планет с массой около 10 масс Юпитера, оценка авторов 550 объектов. Чтобы определить их массу необходимо 80 часов работы HARPS с каждым из них, это переписывается в 44 тыс часов наблюдательного времени или 5,5 тыс ночей, что состовляет 15 лет!

На рисунке представлены возможности по проверке кандидатов Корота и Кеплера спектрографами (сверху). Снизу представленны выборки целей транзитных миссий по относительной яркости.

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701549
По избытку в ИК открыт пылевый диск вокруг богатого металом (DAV) белого карлика WD1150-153.
Коричневый карлик исключен в результате детальных наблюдений. Авторы на основе последних 5 открытий включая WD1150-153) находят, что доля DAZ с пылевыми дисками не менее 14%, что возможно говорит о связи наличия металлов в атмосфере белого карлика с наличием вокруг него пылевого диска. Считается, что источником тяжелых элементов являются разрушенные астероиды из потревоженной планетной системы во время сброса оболочки красного карлика. Доля планет у солнцеподобных звезд  - 5%, но может достигать 100% (Lineweaver & Grether 2003). Белые карлики с металлами DAZ составляют 25% от всех белых карликов DA. Наблюдаемая доля DAZds (14%) среди белых карликов DAZ предлагает, что около 3.5% белых карликов DA могут иметь оставшиеся планетные системы. Авторы подробно рассказывают о теориях превращения красного гиганта в белый карлик и последствия этого для планетных систем. В ходе процесса уменьшения массы звезды, возмущенными оказываются не только астероиды, но и крупные планеты, возмущая орбиты друг друга. Даже орбиты далеких комет и объектов пояса Койпера будут возмущенны, и существует возможность испарения льда с поверхности KBOs! После сброса оболочки 10-100 млн. лет начинается период тяжелой бомбардировки кометами и KBOs который постепенно прекращается на период 0.1-1 млрд. лет. Ожидается, что 0.1% KBOs попадут во внутренею часть системы и могут вызвать образование пылевого диска вокруг белого карлика.

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701631
В рамках программы N2K продолжается создание новой выборки для поиска планет. Из звезд яркость которых лежит между 8 и 10 величиной были отобранны 1907 звезды для последующего поиска высокометаличных  FGK звезд. 284 звезды имеют температуру около 6000 К и вероятность обнаружения планеты в 10 процентов. Эта новая выборка может дать более 60 планет, включая 8-9 горячих Юпитеров. Начало уже положенно - открыты планеты у HIP 14810 and HD 149143. Поиском планет у звезд этой выборки в течение следующих 2 лет будут заниматься 3 крупнейших телескопа Keck, Subaru и Magellan. (видимо будут даны сотни часов наблюдательного времени ) Это связано со слабостью целей для  получения точных значений лучевых скоростей.

Интересная цитата в работе:
"Although increasing the metallicity of targets by 0.1 dex increases the probability  of planet detection around each star by 58% (Fischer & Valenti 2005)"
Т.е. у высокометалличных звезд вероятность RV обнаружения планеты доходит аж до 58%! Хотя обычно везде пишут про 25%. Возможно, это связано с поправкой на малошумные звезды идеальные для поиска планет. Поискал я статью Fischer & Valenti 2005 про корреляцию для того чтобы проверить это утверждение, но есть лишь ее платный вариант.
В ходе поиска наткнулся на интересную галерею про то как Дебра Фишер (пожалуй единственная женщина из "охотников за планетами" и активный участник Калифорнийской группы и проекта N2K) со своими студентами посещает Ликскую обсерваторию
http://www.haruko.ca/pictures/Lick%20Observatory/