Открытия и исследования экзопланет

[vika vorobyeva]

Светимость звезды 4 UMa в 15.7 раз превышает светимость Солнца, так что планета, несмотря на приличное значение большой полуоси, оказалась эксцентричным очень теплым юпитером:
http://allplanets.ru/star.php?star=HD%2073108
Не исключено, что это легкий коричневый карлик (если наклонение системы меньше 33 градусов).

[Borislаv]

http://fr.arxiv.org/abs/astro-ph/0703672
Подробности открытия.
Планета была открыта в ходе 3 летнего обследования выборки из 62 гигантов спектрального класса К на 2 метровом немецком телескопе Alfred Jensch в Tautenburg. Всего было сделано 27 RV-замеров.
Вероятно это первое экзопланетное открытие на немецкой обсерватории.

[Borislаv]

http://fr.arxiv.org/abs/astro-ph/0703725
Проведен поиск дозвездных компоньенов на спектрографах  GIRAFFE and UVES/FLAMES (VLT). В поиске использовалась много-волоконая технология, позволяющая получать спектры сразу многих звезд. Во время первой попытки Bouchy et al. (2004, 2005), показал возможность UVES/FLAMES (VLT). Но этот спектрограф ограничен лишь одновременным измерением лишь 7 звезд. Новый спектрограф GIRAFFE похоже так и переводится Жираф) на VLT может измерять сразу до 130 звезд одновременно на большом поле в 25 угловых минут. В январе 2005 года и был проведен поиск. В течение 5 ночей подряд были измерены лучевые скорости 816 звезд выбранных в пределах одной из области миссии CoRoT в направление Антицентра Галактике. Из звезд 11-16 величины большинство F, G, К карлики, 30 процентов гиганты, и 10 карлика А типа. Было покрыто около 40 процентов покрытия одной из двух ПЗС Корота. Эта область одна из первых в космической программе поиска. Наблюдательная стратегия заключалась в сьемке каждой из 6 областей каждую ночь с экспозицией в 30 минут. Из-за недостатка наблюдательного времени для одной из областей было полученно лишь по 3 измерения. Таким образом была 5 раз измерена лучевая скорость у 680 звезд, и 3 раза у 136. В общей сложности 3808 замера.
Несмотря на слабость звезд (до 16 звездной величины) точность измерения достигла 30 метров в секунду. Выявленно 50 двойных, 9 активных или затменных двойных, 5 нестандартных случаев и 14 кандидатов в экзопланеты или коричневые карлики. Ожидается, что в будущие наблюдения позволят уточнить параметры этих субзвездных компаньенов.

В таблице приведенны дозвездные компаньены.

[Borislаv]

http://fr.arxiv.org/abs/astro-ph/0703710
Миниатюрный космический телескоп MOST провел непрерывную фотометрию системы HD 209458 (Озирис) в течение 14 дней в 2004 году и 44 дней в 2005 году. В результате с 95 процентной вероятностью исключенны другие небольшие транзитные планеты радиусом 2.2-4.0 радиуса Земли с периодами между 0.5 дней и 2 неделями.
Такие радиусы могут иметь несколько типов планет, вроде суперземель или горячих Нептунов. Их состав может быть от 80 процентов железа в ядре (суперМеркурий), менее 50 проценов железа в ядре(суперЗемля), водно-богатые Земли (более, чем 10% H2O) и водные гиганты (горячие Нептуны).
Горячие Нептуны будут иметь структуру подобную Нептуну (17.2 масс Земли , 3.9 радиуса Земли) и Урану (14.4 масс Земли , 4.0 радиуса Земли).
Планеты со значимым количеством воды могут быть ледяными планетами, поскольку льды вида VII & X должны формироваться под высоким давлением несколько GPa. В меньшем давление 100MPa ледяные планеты за 5 млрд. лет на орбитах больше чем 0.1 AU должны испарятся.
В итоге полученный предел не может исключить суперМеркурии. Можно исключить суперЗемли с массами более 8 масс Земли, как и водные Земли с массами более 6 масс Земли для 50 процентного содержания воды и более 5.5 масс Земли для ледяных планет.
Наблюдения вступают в противоречие с теорией миграции, которая предполагает образование водных Земель и суперЗемель в 0.05-0.3 а.е. Данные MOST исключают суперЗемли и горячие Нептуны от 0.01 до 0.12 а.е. для небольших углов.

Так же получены пределы для троянцев в точках L4 и L5.
95% вероятность <3.4 рад Земли, 99% вероятность <3.5 рад Земли
Если эти теоретически планеты суперЗемли (плотность около 3 г на см3) то это переводится в 21 и 23 масс Земли.
Если горячие Нептуны (плотность около 1.6 г на см3), то 11 и 12 масс Земли.
В итоге предел близок к 13 массам Земли. Ожидается, что более тщательная обратка поможет снизить предел. Также существует сомнение, что не каждый троянец может быть транзитом. Эти сомнения должно отбросить более тщательное моделирование.

[Olweg]

Наблюдения вступают в противоречие с теорией миграции, которая предполагает образование водных Земель и суперЗемель в 0.05-0.3 а.е. Данные MOST исключают суперЗемли и горячие Нептуны от 0.01 до 0.12 а.е. для небольших углов.

Так суперземли должны быть внутри орбиты гиганта. А у Озириса и так 0.05 ае. Океаниды слишком мелкие для МОСТа, к тому же орбиты у них слишком широкие для случайного транзита.

[Borislаv]

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0703753

Семилетние наблюдения горячего пульсирующего субкарлика B HS 2201+2610 привели к интересным выводам. Вековое увеличение основного периода пульсаций P= 1.3(0.1)*10(-12). Синусоидальное изменение периода предполагает существование планеты массой в mSinI = 3.5 масс Юпитера с большой полуосью 1.7 а.е. с периодом 1140 дней.

Пульсирующие звезды обладающие точным периодом пульсаций в несколько минут бывают двух типов: горячие субкарлики (sdBs) и белые карлики (WDs). Это свойство является эффективным для поиска планет. Все другие способы гораздо менее чувствительны, тот же транзитный способ не результативен из-за небольшого радиуса этих звезд 10(5) km для sdB и 10(4) км для WD.

В наблюдательной компании за субкарликом участвовали 17 различных телескопов. В общей сложности они 151 раз фотометрически измеряли период пульсаций.

Как видно на приведенном графике не все точки ложатся на синусоиду хорошо. В будущем потребуются новые наблюдения с высокой точностью не менее 1% от амплитуды, а возможно и 0.4%. Астрометрией подтвердить наличие компаньена невозможно - расстояние около 1200 пс. RV измерения тоже трудны из-за высокой силы тяжести на поверхности.

[Borislаv]

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0703754
Авторы решили провернуть огромную работу. Исследовать есть ли корреляция между кратными звездами с планетами и без. Взяв 850 звезд поисковой выборки Калифорнийской группы (Fischer & Valenti (2005)) они использовали более 10 различных каталогов для изучения их двойствености. В итоге 202 звездных системы не являются одиночными (15 из них с планетами). Это ест-но предварительные данные.
Общий вывод показывает, что корреляции не наблюдается. Нет значимой зависимости частоты планет в разделение двойных звезд, за исключением более низкой частоты для тесных звездных двойных.

[Borislаv]

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0703753

Семилетние наблюдения горячего пульсирующего субкарлика B HS 2201+2610 привели к интересным выводам. Вековое увеличение основного периода пульсаций P= 1.3(0.1)*10(-12). Синусоидальное изменение периода предполагает существование планеты массой в mSinI = 3.5 масс Юпитера с большой полуосью 1.7 а.е. с периодом 1140 дней.

Звезда известна также под обозначением V391 Peg
В Энциклопедии ее внесли как неподтвержденную
http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/star.php?st=V391+Peg

[Алексей Шевченко]

Вот обнаружил очень любопытную штуку:
3D-атлас окрестностей солнца, включающий звезды с известными планетами и описаниями к ним.

http://planetquest1.jpl.nasa.gov/atlas/atlas_index.cfm

Да, штука хорошая и интересная. Жаль вот только данные не первой свежести, видно, не так часто сайт этот обновляется, как, например, Энциклопедия внесолнечных планет.

[Borislаv]

Вот обнаружил очень любопытную штуку:
3D-атлас окрестностей солнца, включающий звезды с известными планетами и описаниями к ним.

http://planetquest1.jpl.nasa.gov/atlas/atlas_index.cfm

Да, штука хорошая и интересная. Жаль вот только данные не первой свежести, видно, не так часто сайт этот обновляется, как, например, Энциклопедия внесолнечных планет.

Мне на ресурсе больше всего нравится интерактивная карта центров по поиску экзопланет. Такой вроде больше нигде нет.
http://planetquest.jpl.nasa.gov/links/Search_Map/searches_index.cfm
Правда глядя на карту одна вещь печалит

[Алексей Шевченко]

Какая же именно?

[Borislаv]

Какая же именно?

Того что СНГ не участвует, в то же время когда участвуют такие страны как ЮАР, Новая Зеландия, Израиль.

[Алексей Шевченко]

(если наклонение системы меньше 33 градусов).

Уважаемая Виктория, а почему меньше, а не больше? И между чем и чем угол в 33 градуса?

[vika vorobyeva]

Уважаемая Виктория, а почему меньше, а не больше? И между чем и чем угол в 33 градуса?

Планета открыта методом измерения лучевой скорости родительской звезды. Это значит, что саму планету мы не видим, а видим только ее влияние на движение звезды вдоль луча зрения.
Однако орбита планеты в пространстве может быть расположена произвольным образом по отношению к лучу зрения. Она может быть расположена "плашмя" (т.е. быть почти перпендикулярно лучу зрения), а может наблюдаться и "с ребра". Мерой ее наклона к лучу зрения является наклонение орбиты - угол между лучом зрения и перпендикуляром, построенным к плоскости орбиты. Для орбиты, расположенной плашмя, наклонение близко к нулю, для орбиты, видимой с ребра, наклонение близко к 90 градусам.
Так вот, из спектральных наблюдений звезды можно прямо определить только величину m sin i, где m - истинная масса планеты, i - наклонение ее орбиты.
Минимальная масса планеты 4 UMa b составляет 7.1 масс Юпитера. Реально планета может быть тяжелее в 1/sin i раз. Найдем критическое значение наклонения, при котором данный объект должен считаться уже не планетой, а коричневым карликом.
Коричневым карликом считается объект с массой от 13 до 75 масс Юпитера. В этом диапазоне масс в недрах объекта происходят ядерные реакции горения дейтерия и (у тяжелых коричневых карликов) лития. Границей между планетами и коричневыми карликами принято считать 13 масс Юпитера.
Итак, m sin i = 7.1
если m = 13, то sin i = 7.1/13 = 0.546
легко убедиться, что при sin i = 0.546 i = 33 градусам (примерно)
Иначе говоря, если наклонение данной системы меньше 33 градусов (система наблюдается примерно плашмя), то 4 UMa b коричневый карлик. Если наклонение 33 < i < 90, то перед нами массивная планета-гигант.

[Borislаv]

http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0703795
Mugrauer и другие европейские исследователи двойствености звезд с планетами представили новые результаты своей работы.

В очередной статье они уточняют физическую связь красного карлика GJ 3021 B, открывают двойственость компаньена HD 40979 B (разделение 130 а.е. против 6400 а.е. до звезды с планетой), и подтверждают физический компаньен HD27442 B являющийся вероятно белым карликом вокруг субгиганта солнечной массы. Белый карлик имеет температуру ~14400 K и небольшой возраст в ~220 Myr. Это говорит о том, что система HD27442 AB является наиболее старой известной звездной системой с  планетой возрастом примерно около 10 млрд. лет.

Составлен каталог 29 достоверных неодиночных звезд с планетами, 5 из которых тройные.
Причем они делят звездные системы на 2 группы: с известными эксцентриситетами и большими полуосями и принятыми по умолчанию за 0.5 и наблюдаемое расстояние.

Но авторы идут дальше и сравнивая свойства одиночных и неодиночных звездных систем с планетами находя существенное различие. Если расположить графики этих двух популяций в зависимости от массы планет (берутся планеты у которых K (амплитуда) >15 метров в секунду), то видно, что если у одиночных звездных систем наблюдается только один пик в районе 1 массы Юпитера, то у неодиночных сразу 2 пика - в районе 1 и 4 масс Юпитера.
Также замечается особеность - массивные (> 2.5 MJup) короткопериодические (P < 40 дней) планеты практически все находятся в неодиночных звездных системах, практически все на круговых орбитах (e < 0.05)

Если это различие является истиной (статистики пока маловато - лишь 30 неодиночных и 108 одиночных на конец 2005 года), то это может свидетельствовать о влияние звездных компаньенов на процесс образования планет.
Одна из причин может быть находится в более массивных и протяженых прозвездных дисках (Kley, 2000). Другая в возмущениях от соседней звезды благодаря которым образуются более массивные планеты - гравитационная нестабильность в протопланетных дисках.

График распределения известных планетных систем по массе в одиночных (черная линия) и неодиночных (серая линия) звездных системах.

[Borislаv]

http://www.rambler.ru/news/science/spacenews/10069374.html
Многие планеты имеют двойное солнце
02.04.2007 12:32 | Радио Свобода
Американские астрономы, используя инфракрасные камеры космического телескопа Spitzer, обнаружили, что планетарные системы вокруг двойных звезд, так же обычны как вокруг отдельных звезд, подобных нашему Солнцу. Пылевые диски, из которых формируются планеты, легче обнаруживаются у достаточно молодых звезд, где еще идет формирование планет. Присутствие планет в пылевых дисках возможно, но не гарантировано. Команда ученых, рассматривающая близко расположенные двойные звезды обнаружила, что пылевые диски были общими для двух звезд, и подобное явление наблюдалось в 60% случаев. Это может означать, что любая планета, вращающаяся вокруг таких тесно-связанных звезд, может позволить наблюдать картину, увиденную Люком Скайуокером в классической сцене заката из фильма «Звездные войны», Эпизод IV, где на горизонте два желтых солнца. Картина, представшая перед героем фильма - научная фантастика, но в ней нет ничего астрономически неправильного, считают ученые.

Статья опубликована в апрельском номере Астрофизического Журнала (Astrophysical Journal).

[T101]

Статья про то же на мембране (попродробнее и с рисунками)
http://www.membrana.ru/articles/global/2007/03/30/185800.html

И вот собственно оно же на сайте самого Спитцера:
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2007-05/release.shtml

[Borislаv]

Статья про то же на мембране (попродробнее и с рисунками)
http://www.membrana.ru/articles/global/2007/03/30/185800.html

Спасибо.
Резюмируем.
Спитцер отнаблюдал 69 двойных молодых массивных звёзд на расстояние от 50 до 200 световых лет.
Инфракрасный избыток или изображение (так как разрешение Спитцера - лишь 3 угловых секунды) обнаружен вокруг 40 процентов выборки.
В основном диски обнаружены у тесных двойных (а < 500 а.е.),
а < 3 а.е. (60% от них). Диск вокруг обоих звезд.
3 < а < 50 а.е. то дисков нет. (Странно, а планеты то известны в таких системах )
50 < а < 500 а.е. вокруг одной из звезд (почему только одной ?)

Этот наблюдательный факт противоречит тому, что из 50 известных неодинарных звездных систем с планетами большинство широкие системы с разделением около 1000 а.е.

[T101]

3 < а < 50 а.е. то дисков нет. (Странно, а планеты то известны в таких системах )

Может миграция?

[Borislаv]

3 < а < 50 а.е. то дисков нет. (Странно, а планеты то известны в таких системах )

Может миграция?

Миграция внутрь по-моиму мало вероятна. Более вероятно с увеличением большой полуоси звездной пары за счет гравитационного взаимодействия в тесном звездном скоплении, где звезды рождаются.