Открытия и исследования экзопланет

[vika vorobyeva]

Орбита GJ 849 b:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=GJ%20849

Насколько я поняла, у этой планеты тепловой режим Сатурна (ну или чуть холоднее, что вряд ли - при такой массе она должна излучать больше, чем получает от своей звезды).

[Emil]

Орбита GJ 849 b:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=GJ%20849

Насколько я поняла, у этой планеты тепловой режим Сатурна (ну или чуть холоднее, что вряд ли - при такой массе она должна излучать больше, чем получает от своей звезды).

Очень интересная система. К ней надо приглядеться.

[Борислав]

Орбита GJ 849 b:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=GJ%20849
Насколько я поняла, у этой планеты тепловой режим Сатурна (ну или чуть холоднее, что вряд ли - при такой массе она должна излучать больше, чем получает от своей звезды).

Очень интересная система. К ней надо приглядеться.

Да 4-ая система с планетой по близости от Солнечной.

Еще одна интересная сегодняшняя работа

arXiv:astro-ph/0608298
Галактические тенденции и экзопланеты.
Экзопланеты преоблают у металично-богатых звезд. Авторы изучили данные об звездах с планетами для поиска других галактических параметров, без успеха. Тем не менее, несколько хозяев ESP вероятно будут участника населения широкого диска, указывая что образование планет длилось все время жизни галактического диска. Они кратко рассмотрели радиальный градиент метталичности и возрастно-металлического отношения Галактического диска и завершают оценку вероятного числа звезд солнечного типа с планетами с 6 < R < 10 kpc.

Рисунок 1. Широкие компаньены: общая масса как функция разделения в двойных системах(данное в сокращении из Burgasser et al, 2003). По вертикале общая масса системы, по горизонтале расстояние между компонентами системы. Кресты это двойных звезды, жирные точки это системы с коричневыми карликами. Непрерывная линия очерчивает линейное отношение между максимальным разделением и общей массой, точечная - функция квадрата общей массы. Звезды показывают позиции систем 2M1207AB, GQ Lupi и AB Pic AB.

Рисунок 2. Здесь показывается наблюдательная селекция. По вертикале абсолютная величина, по горизонтали расстояние в пс на основе Гипарха.

Рисунок 3. Компаньоны как функция массы и расстояния для солнечного типа звезд в пределах 25 парсеков Солнца. Недостаток систем с массами между 0.01 и 0.1 масс Солнца - коричневая пустыня карлика.

Рисунок 4. Показывается распределение гиганских планет до 4 а.е. в галактическом диске и в зависимости от металичности.

[Борислав]

    M<3.5                 M>3.3
  e>0.1  e<0.1      e>0.1  e<0.1
    31      11            24       1(!)

Насколько я знаю, это объясняют как различие образования газовых гигантов. Типичные обзразуются из протопланетного диска. А сверхтяжелые надобие двойных звезд, т.е. сразу гравитационым коллапсом и повидимому еще раньше чем началось рождение планет из протопланетного диска. И похоже что-то где-то в районе 3-4 масс Юпитера (с погрешностью на синус угла) находиться эта граница. Налицо новая физическая граница? Возможно она более реально подходит к слову "планета" чем кратковременные ядерные реакции при рождение?

[Olweg]

А как обнаружил новую планету в таблице? В ручную каждую строчку сверял или помогло то что в строке много разрывов?

Помогло то, что сохранил предыдущую версию. Ну а дальше дело техники

Типичные обзразуются из протопланетного диска. А сверхтяжелые надобие двойных звезд, т.е. сразу гравитационым коллапсом и повидимому еще раньше чем началось рождение планет из протопланетного диска.

Вряд ли. Тогда бы и коричневых карликов было бы много, а их нет. Что-то другое тут замешано. Возможно, все же планет-планетное рассеяние. Более массивные планеты взаимодействуют активнее.

[Борислав]

Вряд ли. Тогда бы и коричневых карликов было бы много, а их нет. Что-то другое тут замешано. Возможно, все же планет-планетное рассеяние. Более массивные планеты взаимодействуют активнее.

Так массивные планеты сдвинуть сложнее, а их что-то двигает - разве только что массивный коричнывый карлик на внешней орбите недосягаемый для измерения лучевых скоростей?
Еще может быть влияние звезд в молодой группе при рождении. Но это маловерятно для расстояний в несколько а.е.
Интересно еще может недостаток коричневых карликов на близких, и по некоторым данным и средних (десятки а.е.) и есть следствие образование не из дисков, а отдельно? Какое-то массовое отношение (вроде разницы между G и М-карликом т.е. 1:10) ниже которого образование объекта возможно только из протопланетного диска. Или гравитационый захват маломассивного компаньена менее реален и он уходит в пространство скопления?
А довольно большая (по сравнению с кор. карликами) популяция сверхюпитеров объяснить как что их ядро формируется еще до протопланетного диска, а затем уже интенсивно за счет него питается веществом?

[Olweg]

Чисто интуитивно просматривается такое деление:
1. Маломассивные (до массы Юпитера и чуть выше) на ~ круговых орбитах. Взаимодействуют слабо.
2. Средней массы (1-4) с умеренным e (0.1-0.3). Взаимодействуют сильнее, и инерция не спасает.
3. Сверхмассивные с большими e. Могли образоваться от грав.нестабильности в диске. Со звездами их сравнивать некорректно, поскольку последние образуются еще до диска (или одновременно с ним). Собственно, это могут быть и легкие планеты, которых судьба забросила в нестабльные системы.
4. Любые планеты в двойной системе с разделением порядка десятков-сотен ае.

Что-то в этом духе, хотя скорее всего все не так

[Olweg]

Статью по SuperWasp'у скачивали? Могу выложить табличку с периодами, длительностью и глубиной транзита (в %)

Спасибо за указания. Статью не скачивал.

В таком случае, выкладываю:

[Emil]

Орбита GJ 849 b:
http://www.allplanets.ru/star.php?star=GJ%20849

Вот здесь http://exoplanets.org/stars.shtml указано, что масса звезды 0,49 солнечных, кому верить?

[vika vorobyeva]

Им, конечно!
Я так, навскидку массу прикинула, исходя из графика зависимости светимости звезд главной последовательности от их массы
Спасибо за ссылку

Upd Исправила.

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608347
Несмотря на небольшую статитстику проводиться исследование. Они не исключают, что нехватка планет в диапозоне 0,08 - 0,6 а.е. просто случайность. Одноко выясняеться что это характерно для планет больше 0,8 масс Юпитера и масс звезд более 1,2 масс Солнца. Этот факт позволяет предположить что у массивных звезд значительно более широкий промежуток между звездой и протопланетным диском. Это уменьшает миграцию юпитеров во внутрь. Также возможно что мощное излучение затормозит миграцию. Другой вариант - гораздо больший радиус ледянной границы вокруг массивных звезд что тоже замедляет миграцию.

На первом рисунке нынешняя статистика, на втором результаты численного моделирования.

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608325
Образование коричневых карликов предполагается как результат столкновения между протозвездами. Проводиться численное моделирование. Результы показывают что молодые коричневые карлики часто находяться в кратных системах. Диапозон получаемых объектов от 2 до 73 масс Юпитера. Моделирование обычно рождает пару коричневых карликов на эсцентричных орбитах вокруг звезды. Отмечается, что подобные системы наблюдаются, как например GL 569 где центр системы - звезда M2.5V (GL 569A) и недавно обнаруженый тройной коричневый карлик (GL 569B) (Gorlova et al. 2003; Simon et al. 2006). Возраст четверки - почти 100-125 Myr, так что никакие диски не понаблюдаются. Тем не менее, у некоторых из молодых BD, наблюдается избыток пыли в V-band (Kraus et al. 2006), что предполагает пылевой диск вокруг компаньенов. Ограничение в 2 масс Юпитера вызванно ограничением по мощности компьютера.

[Olweg]

Грег Лофлин (Greg Laughlin), один из участников экзоплнетных поисков, пишет о возможности обнаружения планет с массой до Марса у Альфы Центавры. Для этого нужен отдельный телескоп со спектрометром, нацеленные исключительно на эту звезду и 5 лет наблюдений. Планеты возможно обнаружить даже при достаточно высоком уровне шума (до 3 м/с и выше)

http://oklo.org/?p=117
http://oklo.org/?p=119

[Борислав]

Грег Лофлин (Greg Laughlin), один из участников экзоплнетных поисков, пишет о возможности обнаружения планет с массой до Марса у Альфы Центавры. Для этого нужен отдельный телескоп со спектрометром, нацеленные исключительно на эту звезду и 5 лет наблюдений. Планеты возможно обнаружить даже при достаточно высоком уровне шума (до 3 м/с и выше)

http://oklo.org/?p=117
http://oklo.org/?p=119

5 лет и 100 000 высокоточных измерений лучевых скоростей это очень много. Столько замеров наверно за все время поиска планет не делали. Тот же RPF на котором будет получен первый свет в сентябре ограничивает поиск горячих земель с периодом до месяца, тут можно много звезд проверить. Гораздо интересней астрометрические (наземный VLTI уже почти достроен), но тут нужен SIM, так как колебания будут в несколько тысячных долей угловой секунды. Очень плохо что его запустят не раньше 2015 года... Без него нам особо ничего не светит, рад был бы ошибиться

[Olweg]

Точность SIM значительно ниже, здесь же возможен полный ценз внутренней области системы. Недурно бы таким образом проверить все яркие ближайшие звезды, тем более что большинство из них, как и Альфа Центавра, в южном полушарии.

[JetRanger]

А как было бы здорово, если у Альфы обнаружат планеты с доюпитерианскими массами. Это значительно подогрело бы интерес к астрономии и особенно к проблеме межзвездных полетов. Да и фантасты бы активизировались 

[Борислав]

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0606129
Изучив структуру диска через инфракрасную камеру Clio установленную на 6,5 метровом телескопе MMT было получено новое ограничение в 7 масс Юпитера и измеренно разделение менее чем в 20 а.е. - 2,5 угловых секунды. Рание оценки давали 10-20 масс Юпитера и 7 угловых секунд.

Сегодня похожая статья про верхнею границу возможных планет у Веги.

http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608362
Проведенны коронографические наблюдения ближайших молодых звезд - Веги и Эпсилон Эридана.

Приводиться интересные сведения о внутреней планете у эпсилон Эридана. Эта планета одна из немногих открытых спектрально для которой определенна масса, используя наблюдения протопланетного диска - около 2 масс Юпитера. В H-диапозоне она должна иметь яркость 22 для возраста в 500 млн лет, 25.4 для 1 млрд.лет. Возраст самой эпсилон Эридана оценен в 750 млн. лет.
Наблюдения диска позволяют предположить наличие внешней планеты в 40-60 а.е.

Возраст Веги оценивают в 350 млн. лет. По пикам в ее диске предполагают наличие планеты в 50-60 а.е. массой в 2 массе Юпитера. Такая планета в H-диапозоне должна иметь яркость в 19.2 и 24.1 для возраста 100 и 500 млн. лет соответственно.

Коронографические наблюдения были проведенны на CIAO в ноябре 2003 и 2004 годов в H-диапозоне. Результаты:

Для эпсилон Эридана получено верхнее ограничение в 4-6 масс Юпитера между 10 и 23 а.е. (3 и 7 угловых секунд соотвественно). Для Веги в 5-10 масс Юпитера, между 40-60 а.е. (5-8 угловых секунд). Никаких диффузных структур (дисков наблюдаемых в инфракрасном диапозоне) не было обнаруженно тоже.


http://arxiv.org/abs/astro-ph/0608355
Приводятся результаты численного моделирования образования планет в диске. В ходе обосновывается мысль, что орбита формирующей планеты может даже из циклической орбиты под действием сопротивления диска существенно увеличить свой эксцентриситет.

[Борислав]

Точность SIM значительно ниже, здесь же возможен полный ценз внутренней области системы. Недурно бы таким образом проверить все яркие ближайшие звезды, тем более что большинство из них, как и Альфа Центавра, в южном полушарии.

Поглядел параметры основные астрометрические инструменты:

1 микросекунда=1 миллионая доля секунды

SIM
Точность для самых слабых звезд в 20 величин - 20 микросекунд
Точность при глобальной астрометрической сьемке - 3.47 микросекунд.
Точность при поиске скалистых планет вокруг ближайших звезд - 1.12 микросекунд.

Для сравнения можно сказать, что аналог Земли вокруг аналога Солнца на расстояние 10 пс вызывает колебания амплитудой в 1 микросекунду, аналог Юпитера - 100 микросекунд, паралакс Центра Галактики - 150 микросекунд. По сравнению с этим Гиппарх уже выглядит не очень значительно - в основном паралаксы с точностью 10 миллисекунд. Уже сейчас многие наземные интерферометры получают гораздо лучший результат. Планетам посвящено около 39 процентов наблюдательного времени у SIM.

Цели:
- Для 75 ближайших звезд планет массивней 2 масс Земли (но это явно для нескольких десятков пс, а реально если в несколько раз ближе, то и соответственно в несколько раз и меньшие массы обнаружимы).
- Для нескольких тысяч поиск Нептун-массовых и гигантских планет до 10 а.е.
Причем определяется масса, большая полуось, эксцентрисистет и наклонение орбиты планеты.

У GAIA - запуск в 2011 году
глобальная астрометрическая сьемка до 15 звездной величины точность 16 микросекунд
для выбраных ярких целей около 4 микросекунд.

Поглядел параметры наземной астрометрии в книге Г.И. Пинигина "Телескопы наземной оптической астрометрии " 2000 года
VLTI до 10 микросекунд (тип Юпитера до 240 пс, тип Урана до 44 пс, тип Земли до 1,5 пс)
         до 50 микросекунд (тип Юпитер до 48 пс, тип Урана до 9 пс)
Кек-I до 30 микросекунд (реально еще хуже, из-за прекращения постройки 4 дополнительных телескопов к основной паре)

Может все таки у VLTI который в ближайшие годы заработает на полную мощность хватит точности чтобы обнаружить аналог Земли у Альфы Центавры?

Upd Еще Хаббл с помощью навигационных датчиков может измерять координаты до 1 миллисекунды. (хотя для найденных им паралаксов фигурируют десятые доли mas)
http://clyde.as.utexas.edu/SpAstNEW/wedo.html

[Olweg]

Поглядел параметры наземной астрометрии в книге Г.И. Пинигина "Телескопы наземной оптической астрометрии " 2000 года
VLTI до 10 микросекунд

Что-то сомнительно… Всего в 10 раз хуже SIM?
В Википедии пишут про 0.002 секунды на длине волны 2 мкм. Надо бы почитать PDF'ы в описании.

Может все таки у VLTI который в ближайшие годы заработает на полную мощность хватит точности чтобы обнаружить аналог Земли у Альфы Центавры?

Посчитал. Земля в 1 ае от Альфы Центавры Б будет давать 2.5 микросекунды. Доступно только для SIM.

А вот некоторые (полу)амплитуды для известных экзопланет (в миллисекундах):
Эпсилон Эридана b - 1.1
55 Рака d - 1.9
Gliese 876 b - 0.25
47 Б.Медведицы b - 0.35
Ипсилон Андромеды d - 0.54
14 Геркулеса b - 0.76
Gliese 849 b - 0.43

В реальности несколько больше, т.к. посчитано для минимальных масс.

[Olweg]

Рисунок 1. Широкие компаньены: общая масса как функция разделения в двойных системах(данное в сокращении из Burgasser et al, 2003).

Коричневых карликов почти нет между 10 и 100 ае. Та самая наблюдательная "мертвая зона":
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,17103.msg324690.html#msg324690 ?

Наверняка наиболее плотная часть протопланетного диска у маломассивных звезд располагается раза в 2-3 ближе чем солнцеподобных.

Да, возможно. Поскольку снеговая линия у них совсем близко, даже на орбитах Венеры и Меркурия полно льда. По этой причине, кстати, в их зоне обитаемости могут преобладать океаниды.