Mar. 12th, 2021

atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
К настоящему времени методом тайминга транзитов (измерение и анализ вариаций времени между последовательными прохождениями планеты по диску звезды) уже обнаружен почти десяток спутников и кандидатов в спутники экзопланет.

И вот тут приведу пример, чтобы показать, как это выглядит. Мы все знаем, что Луна - очень крупный спутник. Настолько крупный, что многие достаточно обоснованно считают пару Земля-Луна двойной планетой.

Так вот, если наблюдать из другой планетной системы транзиты Земли по диску Солнца, вариации времени этих транзитов под действием притяжения Луны могли бы составлять 2,6 минуты. А сам промежуток времени между началами последовательных транзитов Земли по диску Солнца при наблюдении из другой звездной системы составляет примерно 525969,2 минуты.
Вот и попробуйте увидеть эту вариацию.
atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
Один из изысканно сложных и кропотливых методов обнаружения экзопланет - это метод лучевых скоростей.

Заключается он в наблюдении (по допплеровскому сдвигу спектральных линий) колебаний скорости звезды относительно наблюдателя под действием гравитации обращающейся вокруг нее планеты - с последующим выделением этих колебаний на фоне естественных возмущений звездной поверхности, гуляющих по ней волн, вспышек и прочих проявлений активности, а также теплового уширения линий спектра. В общем, согласно методу необходимо выделить слабенький периодический сигнал на фоне мощного (и во многом квазипериодического) шума. Ну, а потом нужно проводить спектральный анализ частоты измеренных колебаний с целью определения количества, периодов обращения и масс вызвавших эти вариации скорости звезды планет.

Разумеется, таким образом измеряется лишь минимальная масса планеты, точнее, величина m•sin(i), произведение истинной массы на синус угла наклона плоскости ее орбиты к лучу зрения наблюдателя.

И точно так же разумеется, что этот метод хорошо работает со спокойными небольшими звездами - и очень сложен для больших звезд с буйной поверхностью классов ранние F и более крупных.

Зато для подходящих звезд наработанная точность метода может вызвать восхищение: таким методом не раз удавалось обнаруживать или подтверждать ранее обнаруженные другими методами экзопланеты, гравитация которых вызывает колебания скорости родительской звезды относительно нас амплитудой менее тридцати сантиметров в секунду.
atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
На расстоянии 205 световых лет от нас есть небольшой (массой 0,65 солнечной) относительно старый (возрастом 7,1 миллиарда лет), соответственно, обладающий не слишком высокой металличностью [Fe/H]=-0,23±0,05 https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/5209.html оранжевый карлик спектрального класса K5V (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3951.html), именуемый TOI-178 (178 номер в списке объектов, планировавшихся к изучению телескопом TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) с целью поиска экзопланет транзитным методом (https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/275586.html).

Ну, и, соответственно, под наблюдение TESS она попала - еще в 2018 году. Наблюдения длились с 22 августа по 20 сентября 2018 года - и на кривой блеска звезды обнаружили три транзитных сигнала с периодами 6,55, 9,96 и 10,35 суток.

Всмотритесь в эти цифры. Ничего не смущает?
Расхождение по времени между большими периодами - чуть больше девяти часов. Это как? Обращаясь на столь близких орбитах, планеты должны бы притягивать друг друга куда сильнее, чем гравитация самой звезды. Устойчиво существовать на таких орбитах независимо друг от друга планеты просто не могут.

С другой стороны, для движения двух планет по одной орбите (конфигурация вполне возможна, да и практически тоже - я не буду вспоминать троянские орбиты в Солнечной системе https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/22441.html - напомню лишь планетную систему KOI-730 https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/86749.html) расхождение периодов слишком велико.

Пришлось наблюдать дальше.
В сентябре 2019 года вздохнули было с облегчением - наземный транзитный обзор не подтвердил наличие транзита периодом 10,35 суток.
Рано радовались. Через месяц другой транзитный обзор его увидел. Причем весьма наглядно.

Вот тут народ и призадумался... Или каким-то образом нужно придумывать две планеты, которые "мотаются" друг у друга в точках Лагранжа с огромной вариацией периода и при этом сохраняют стабильность орбит - или нет планеты с периодом обращения 10,35 суток - а есть планета с периодом 20,7 суток. А в промежуток через 10,35 часа после ее транзита на диск звезды иногда залезает еще одна, четвертая планета.

Ну, и в результате уже в 2020 году включили непрерывный 285-суточный цикл наблюдения странной системы космическим телескопом с чудесным названием CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite).
И для начала обнаружили в системе еще две планеты - периодами 1,91 и 3,24 суток.
Ну, а потом разобрались со странным периодом 10,35 суток. Оказалось, все правильно - период внешней планеты 20,7 суток. Период более близкой - 9,96 суток. А в промежутке есть еще одна планета с периодом 15,23 суток.

Итого периоды обращения планет в системе - 1,91, 3,24, 6,56, 9,96, 15,23 и 20,7 суток. Если не считать самую внутреннюю, периоды обращения остальных планет образуют чудесную цепочку резонансов 2:4:6:9:12.

Ну, и о самих планетах.

Внутренняя планета TOI-178b – горячая земля https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/10070.html массой 1,5±0,4 земных, радиусом 1,15±0,07 земного (средняя плотность 5400±1900 кг/м³). Орбитальное расстояние 0,0261±0,0008 астрономических единиц (чуть меньше четырех миллионов километров, около 8,6 радиусов родительской звезды), эффективная температура 1040 градусов.

Вторая планета TOI-178c - также железокаменная. Радиус 1,67±0,11 земного, масса 4,8±0,6 земной, средняя плотность 5600±1600 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,037±0,001 астрономических единиц (чуть больше 5,5 миллиона километров, 12,2 звездных радиуса), эффективная температура – 873±18 градусов.

Третья планета TOI-178d – суперземля низкой плотности (а может, очень маленький ледяной гигант). Радиус 2,57±0,08 земного, масса - от 2 до 4 земных, средняя плотность, соответственно - 980±330 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,059±0,002 астрономических единиц (примерно 8,85 миллиона километров)), эффективная температура – 690±14 градусов.

Четвертая планета TOI-178е имеет радиус 2,21±0,09 земного, массу составляет 3,9±1,2 земной (средняя плотность 2000±800 кг/м³). Орбитальное расстояние 0,0783±0,0024 астрономических единиц (примерно 11,8 миллиона километров), эффективная температура - 600±12 градусов.

Пятая планета TOI-178f еще плотнее третьей и четвертой: масса 7,7±1,7 земной, радиус – 2,29±0,11 земного, средняя плотность 3600±1200 кг/м³. Орбитальное расстояние 0,104±0,003 астрономических единиц (немногим менее пятнадцати с половиной миллионов километров). Эффективная температура - 521±11 градусов.

Шестая планета TOI-178g имеет радиус 2,87±0,14 земного, массу 3,9±1,6 земной, соответственно, плотность - 920±380 кг/м³. Температурный режим по расчетам очень похож на режим Меркурия - эффективная температура планеты составляет 470±10 градусов.

И кроме чудесной цепочки резонансов система обладает еще одной интересной особенностью - она очень плоская. Взаимные наклонения орбит планет не превышают 0.1° (напомню, что в Солнечной системе взаимные наклонения орбит планет составляют несколько градусов).

Ну, а если довериться авторам последнего исследования системы, на этом откровения в системе TOI-178 могут не закончиться - нет никаких оснований считать, что цепочка резонансов обрывается на планете TOI-178g с ее периодом 20.71 суток. Продолжая эту цепочку вовне, предсказывается теоретически возможная из условий формирования системы седьмая планета с возможным орбитальным периодом 28,36, 32,35 или 45 суток (в зависимости от типа резонанса). Увидеть ее транзитным методом невозможно - с учетом угла, под которым мы видим планетную систему, планета с такими орбитальными периодами, если ее наклонение орбиты, также отличается от наклонений остальных планет менее чем на 0,1°, по диску звезды уже проходить не будет. Если ее и удастся обнаружить - то только методом лучевых скоростей https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/276024.html.
atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
Сегодня, 12 марта 2021 года, всего обнаружено, подтверждено и каталогизировано 4364 экзопланеты.

Из них транзитных - 3350
Транзитным методом обнаружено - 3322.
Методом тайминга транзитов нетранзитных планет обнаружено - 21.
Методом лучевых скоростей обнаружено - 831.
Микролинзированием обнаружено - 106.
Прямым фотографированием - 51.
Остальные обнаружены другими методами.

Из планет с измеренной массой:
44 планеты имеют массу менее трех земных;
154 - от 3 до 10 земных;
108 - от 10 до 30 земных
98 - от 30 до 100 земных;
293 - от 100 до 300 земных (напоминаю: масса Юпитера составляет примерно 320 земных масс);
396 - более трехсот земных масс.
atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
Пока рекордное количество планет в одной планетной системе - восемь.
И пока открыты две такие системы. Одна из них находится примерно в двух с половиной тысячах световых лет от нас - и, кстати, ее родительская звезда KOI-351 похожа на Солнце, только чуть побольше: масса 1,2 солнечных, спектральный класс G0V.
atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
Это я одно хорошее название статьи вспомнил...

Цитаты из нее, впрочем, тоже хороши:

Polluted white dwarfs provide strong evidence that the consumption of planets by stars is a common phenomenon.
Кушайте аккуратно, не пачкайтесь. А прежде, чем съесть планету, наденьте салфетку. Помните, что потом на Вас люди будут смотреть с расстояния в сотни световых лет - и будут по Вам обо всех судить.

Planet consumption can cause transient luminosity features that last on the order of centuries to millennia, and that the post-consumption stellar spins can often reach break-up speeds.
Не переедайте, а то лопнете...

Furthermore, stellar mass loss can be caused by this spin-up.
...или похудеете.

Surface grazing interactions, leading to to the formation of unusual planetary nebula shapes or collimated stellar gas ejections.
Не комментирую.

Профиль

atandakil_gunze: duque de caxias (Default)
atandakil_gunze

May 2021

M T W T F S S
     12
3456 7 8 9
1011 12 13 14 15 16
17 18 1920212223
24252627282930
31      

За стиль благодарить

Развернуть метки

No cut tags
Page generated Apr. 23rd, 2025 05:33 pm
Powered by Dreamwidth Studios