Открытия и исследования экзопланет

[T101]

Не, ну Озирис не считается Это исключительный случай, у него атмосферу размазало на половину планетной системы. А здесь проведен анализ "нормальных" экзопланет, что есмь для будущего - тренировка в поиске следов жизни даже. Теперь можно считать, что техника отточена.

[Borislаv]

Они все транзитные, т.е. вызывающие затмения - HD 189733 (причем ближайший, но открытый лишь чуть больше года назад), Озирис, Тres-1.  И естетсвенно очень горячие, с соответствующими последствиями.
И только совсем недавно Спитцеру удалось зарегистрировать свет от нетранзитных планет и определить есть ли разница в температурах между дневной и ночной стороной. Насколько я знаю до спектров там пока не дошли - только измерения в разных фазах орбиты, хотя думаю смысл есть...

[T101]

Это все так, просто мне лично думается, что для Озириса анализ спектра провести было гораздо проще, в силу огромной протяженности его испаряющейся атмосферы и ее хвоста. Именно в этом смысле я и назвал Озирис исключительным.

[Borislаv]

Это все так, просто мне лично думается, что для Озириса анализ спектра провести было гораздо проще, в силу огромной протяженности его испаряющейся атмосферы и ее хвоста. Именно в этом смысле я и назвал Озирис исключительным.

То, что Осирис исключителен явно не факт. Все горячие юпитеры раскалены до тысячи градусов и выше и естественно испаряются. Вероятно другие просто пока не исследовали так тщательно как Озирис. ГЮ у HD 189733 был открыт совсем недавно, на Хаббле время дают не охотно, поэтому пока просто нет никаких опубликованных данных. Остальные вроде TRES-1 тоже известны не больше пары лет, и гораздо дальше, что ухудшает результаты. Думаю Озирис просто наиболее изученный ГЮ известный 8 лет, причем из них 5 лет как единственная известная транзитная планета - символ новых горизонтов астрономии.
Пока можно говорить лишь о другой исключительной планете - ГЮ у Ипсилон Андромеды. Из 4 изученных ближайших ГЮ только у него был найден температурный перепад между дневной и ночной стороной. Эти исследования возможно откроют многое о динамике атмосфер.

[Borislаv]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0702574
Летом 2005 года группа астрономов во главе с Konacki объявила об открытии горячего юпитера в тесной тройной системе HD188753. Это открытие сделанное с большим трудом (угловое разделение всего 0.27") нанесло сильный удар по теории миграции, так как из-за тесности системы (до 12 а.е. в перигеи) планета просто не могла сформироватся на широкой орбите. Долгое время это пытались объяснить маловероятным сценарием захвата звездного компаньена уже после миграции в области звездообразования.
Стремясь проверить открытие систему изучили европейцы на ELODIE. Они получили около 40 спектров в период с июля 2005 по август 2006 года. В результате планетную амплитуду так и не удалось выявить. По их мнению в результате Konacki с гораздо меньшим числом наблюдений (11 замеров в течение 9 ночей) точность гораздо хуже чем заявленные 15 метров в секунду, и составляет около 140 метров в секунду, и выявленная ими апмлитуда вероятно имеет исскуственное происхождение связанное с небольшим числом наблюдений в небольшие сроки.
Исключая аномальную систему авторы подтверждают существования теоретического предела в 20 а.е. необходимый для существования газовых гигантов в тесных двойных системах. С использованием текущих инструментов проверка этого предела является трудной задачей, но поиск планет у спектроскопических двойных продолжается двумя различными группами (Eggenberger et al. 2003; Konacki 2005b)

ответ Konacki http://www.ncac.torun.pl/~maciej/Planets/HD188753Ab.html

22 Февраля 2007. В работе Eggenberger и другие (astro-ph/0702574) сообщили что не нашли никакого подтверждения для горячего Юпитера уг HD188753. Замечу тем не менее, что их RV точность  - в среднем ~60 m/s. У меня ~20 m/s (их предложение, чтобы моя точность могла быть ~140 m/s неоправданно). В дополнение я использовал линии йода, которые улучшают точность. Это различие в точности - наиболее вероятно, из-за разного спектрального разрешения использованных спектрографов. У них - 42 000 (Elodie), тогда как мной использованный - 65 000 (HIRES). Разрешение критично для спектроскопии двойных звезд из-за смешивания спектральных линий. На 42 000, линии спектра HD188753 частично смешиваются в любое время и ни одному замеру не возможно точно измерить RVs. Я запланировал наблюдениям на эту весну и лето. Статья настораживает, но не в водит в панику. Другое орбитальное решение из лучевых скоростей HD188753A возможно. Я помещу изменения на этой странице интернета. Я собираюсь опубликовать эти изменения для HD188753 где-то в конце этого года.

Однако на страницах Энциклопедии внесолнечных планет ГЮ у HD188753А убрали в спиков "неподтвержденных"

[Borislаv]

От великого до смешного только один шаг!
http://oklo.org/?p=191
И хорошая новость оттуда:
Предложение наблюдать Спитцером планету HD 80606 b на высокоэллиптической орбите во время прохода перицентра одобрено. 30 часовое наблюдение начнется 20 ноября 2007года 

[Владей]

навеяло вот:
горячий юпитер и вообще любая близкая планета должна вызывать приливы на ее поверхности своей звезды, тянуть за собой приливной горб. Насколько велик этот горб и может ли он как-то быть обнаружен таким мощным гелиосейсмологом как COROT? Это открывало бы большие возможности по части открытия новых экзопланет: вероятность транзита планет по диску звезды очень невелика, а "горб" видно почти во все четыре пи.

[Borislаv]

навеяло вот:
горячий юпитер и вообще любая близкая планета должна вызывать приливы на ее поверхности своей звезды, тянуть за собой приливной горб. Насколько велик этот горб и может ли он как-то быть обнаружен таким мощным гелиосейсмологом как COROT? Это открывало бы большие возможности по части открытия новых экзопланет: вероятность транзита планет по диску звезды очень невелика, а "горб" видно почти во все четыре пи.

Насколько я знаю эти эффекты в атмосфере звезд достаточно небольшие, и не наблюдаются современными средствами. Тем более, что ближе 4 радиусов звезды планеты не наблюдаются по вполне понятным причинам. Напримем есть довольно старые статьи 0011364,0307103. Поэтому конкуренцию методу лучевых скоростей вряд ли составит.

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0702724
Очередная работа про последствия перехода через стадию красного гиганта для планетной системы. Авторы получают результат, что зона уничтожения планеты лежит в 1.6 а.е. для звезды массой 0.56 масс Солнца, и 5.3 а.е. для звезды с массой 0.9 масс Солнца. Но даже если планета избежит испарения, то ее орбита значительно увеличится пропорциально массе звезды.
Ожидается, что величина испарения в стадии AGB достигает 10(-5) масс Юпитера в год в 5 а.е. для планеты аналогичной по массе Юпитеру. Это испарение возможно обнаружить с помощью современных спектральных наблюдений. Если планета подобной массы расположена в 3-5 а.е. то она может испарится полностью. Если же ее масса больше 2 масс Юпитера, то она сохранится вплоть до 3 а.е. вокруг низко-массовой звезды (около 0.56 масс Солнца) В результате авторы делают вывод, что планеты вокруг белых карликов массой около 0.7 масс Солнца (предок имел массу 2.5 масс Солнца) ожидаются на дистанциях около 15 а.е. Если планеты будут обнаруженны ближе, то это может означать что белый карлик образовался в результе слияния двух белых карликов (Livio et al. 2005).
Интересный график из работы показывающий равновесные температуры планеты в зависимости от расстояния у звезд массой 0.56 и 0.9 масс Солнца во время стадии превращения в белый карлик. Жирная линия самая активная стадия. Точечные линии - это что-то вроде процесса остывания. Хорошо видно, что даже далекие крупные ТНО превращаются в этой ситуации в что-то вроде гигантских комет. Моделирование этой стадии напоминают изображение "Судного дня Солнечной Системы".

[Borislаv]

Насколько велик этот горб и может ли он как-то быть обнаружен таким мощным гелиосейсмологом как COROT?

Корот изучит лишь несколько десятков звезд на предмет сейсмологических исследований. Все они яркие - около 6 звездной величины. Вроде бы даже одна планетная система среди этих целей есть. Но все это мелочи по сравнению с транзитным способом в области открытия экзопланет.

[Borislаv]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0703024
Наконец-то после 10 месяцев стала общедоступна статья про открытие 3х Нептуновой системы HD 69830.
Для того, что сделать открытие понадобилось 74 замера лучевой скорости в течение 800 дней - с октября 2003 (когда собственно HARPS и заработал) по январь 2006 года. И это при том, что период наиболее далекой планеты составляет всего лишь 200 дней. Это значит, что возможно нас ждут еще не одни подобные по уникальности открытия систем из нескольких нептунов.

[Borislаv]

Публикация про разработку инфракрасного интерферометра для поиска землеполодобных планет. (хотя в общем-то в финансировании Когресс отказал)
http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/TPFIswgReport2007.pdf (20 МБ)
Наглядно показано, что даже 4 зеркальный (апертура каждого более 3 метров) интерферометр реально запихать на уже существующую РН тяжелого класса.
Интерферометр вывоводится в точку L2, вес сюдя по РН ограничен 10 тоннами.

[Borislаv]

Складываем под обтекателем, а потом разворачиваем в космосе 
На саму Дельта-4 Хеави можно посмотреть ниже
http://www.skyrocket.de/space/doc_lau_det/delta-4h.htm
Цена запуска ориентировочно около 200 млн. зеленых

[Borislаv]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0601656

Статья более годовой давности, но в ней приведенны интересные результаты моделирования частоты планет-гигантов у солнцеподобных звезд.
 Моделирование предсказывает, что лишь около 16% звезд солнечной металличности обладают Юпитер-массовыми планетами.
Эта оценка примерно похожа на оценку Марси 2005 года в 12% на основе экстраполяции между 5 и 20 а.е. наблюдаемого распределения планет по большой оси. Однако он сам оговаривал, что только 47 звезд с планетами имеют по крайней мере 10 наблюдений, с точностью меньше 30 m/s с интервалом в 4 года. Спад в планетной частоте на 3 а.е. может быть наблюдательным ограничением.
Однако из моделирования следует о небольшом числе аналогов Солнечной системы, так как большинство газовых гигантов мигрировали вовнутрь системы.

Приводится диаграмма корреляции между металличностью и частотой газовых гигантов. Верхняя линия результаты моделирования, нижняя - распределение из наблюдательных данных по Fischer & Valenti (2005). Металличность Солнца, как раз 0.0 .

[vika vorobyeva]

Открыты 3 новые экзопланеты.

HD 100777 b. Минимальная масса 1.16 ± 0.8 масс Юпитера (т.е. погрешность сравнима с самой массой! попозже уточнят, конечно), большая полуось около 1 а.е., эксцентриситет 0.36, орбитальный период 384 дня. Звезда - оранжевый карлик K0.
http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/planet.php?p1=HD+100777&p2=b

HD 190647 b. Минимальная масса 1.9 масс Юпитера, большая полуось около 2 а.е., орбитальный период 1038 ± 5.1 дней, эксцентриситет 0.18
http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/planet.php?p1=HD+190647&p2=b

HD 221287 b. Минимальная масса 3.1 ± 0.8, большая полуось 1.25 а.е., орбитальный период 456 ± 8 дней, эксцентриситет 0.08.
http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/planet.php?p1=HD+221287&p2=b

[vika vorobyeva]

Орбиты:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%20100777
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%20190647
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%20221287

Все три новые планеты - водные гиганты. У HD 221287 b орбита почти совпадает с эффективной земной орбитой. Если у нее есть крупные спутники - они могут быть обитаемы.

[hele]

Есть диаграмма распределения звезд с планетами по расстояниям от Солнца.
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2003/images/phot-05d-03-preview.jpg
Чем объясняется то, что на сравнительно малых расстояниях (до 15 парсек) мало открытых экзопланет? Какие-то технические причины? Ведь казалось бы на близких расстояниях легче открывать планеты.

[Set O. Lopata]

На малых расстояниях  мало звёзд

[hele]

Вообще-то да. Но не до такой же степени.

[Olweg]

Доплеровская методика слабо зависит от расстояния. Важно получить спектр звезды.

[Set O. Lopata]

Вообще-то да. Но не до такой же степени.

Боюсь, что именно до такой. Ближе 15 св. лет с Солнцу расположены 38 звёзд (точнее звёздных систем) http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_nearest_stars . Причём звёзды в основном паршивенькие, прямо скажем Сколько бы Вы хотели планетных систем обнаружить?