Владислава Ананьева

В феврале 2012 года команда Кеплера представила более 2300 транзитных кандидатов в планеты, полученных путем анализа кривых блеска почти 190 тысяч звезд. Однако далеко не все из них являются реальными планетами. Часть транзитных сигналов имитируются другими физическими явлениями и показывают наличие планеты там, где никакой планеты на самом деле нет. Как правило, транзитные сигналы имитируются затменно-переменными двойными фона, находящимися на малом угловом расстоянии от целевой звезды. Подобные события называются ложными открытиями. Очень важно знать долю ложных открытий во всем массиве данных, поскольку эти события загрязняют статистику и искажают истинные распределения планет.

4 января в Архиве электронных препринтов появилась статья большого коллектива ученых под руководством Франко Фрессина (Francois Fressin), посвященная анализу данных, полученных Кеплером, и выяснению доли ложных открытий среди транзитных кандидатов разных размеров. Как оказалось, эта доля довольно велика. Среди планет-гигантов (кандидатов с радиусами от 6 до 22 радиусов Земли) доля ложных кандидатов достигает 17.7 ± 2.9%, падает до 6.7 ± 1.1% для небольших нептунов (2-4 радиуса Земли), возрастает до 8.8 ± 1.9% для суперземель (1.25-2 радиусов Земли) и достигает 12.3 ± 3.0% для планет земного типа (0.8-1.25 радиусов Земли). Общая доля ложных открытий среди транзитных кандидатов Кеплера составляет 9.4 ± 0.9%.

С учетом доли ложных открытий Фрессин с коллегами оценил количество планет земного типа у солнцеподобных звезд Галактики. По их данным, 16.5 ± 3.6% FGK-звезд имеют хотя бы одну планету земного типа (размером от 0.8 до 1.25 радиусов Земли) на орбитах короче 85 суток. Заметим, что Солнечная система в эти проценты не входит – орбитальный период Меркурия 88 суток, а размеры ниже порога обнаружения! 

Планеты-гиганты, благодаря легкости их обнаружения, фиксируются и на более широких орбитах. Так, согласно команде Фрессина, только 2.00 ± 0.22% звезд имеют планеты радиусом от 6 до 22 радиусов Земли на орбитах короче 85 суток и 5.24 ± 0.55% - на орбитах короче 418 суток. Для больших нептунов (т.е. планет с радиусами от 4 до 6 земных) эти цифры составляют 1.97 ± 0.23% (на орбитах короче 85 суток) и 3.18 ± 0.39% (на орбитах короче 418 суток). 

Начиная с ~4 радиусов Земли начинается резкий рост количества планет. Уже 23.5 ± 1.6% всех звезд имеют планеты размером от 2 до 4 земных (так называемых «мини-нептунов») на орбитах короче 85 суток, и 30.9 ± 2.1% звезд – на орбитах короче 245 суток (для более широких орбит данных пока нет). Суперземли (планеты с радиусом от 1.25 до 2 земных) на орбитах короче 85 суток встречаются у 23 ± 2.4% звезд. Общее число звезд, имеющих хотя бы одну планету любого размера на орбитах короче 85 суток, достигает 68.9 ± 4.7%.

Данные, полученные Кеплером, согласуются с данными, полученными методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. Я думаю, мы не сильно погрешим против истины, если оценим количество планетных систем у звезд диска Галактики близким к 100%. Про звезды сферической подсистемы Галактики данных пока нет. 

Источник: http://arxiv.org/pdf/1301.0842.pdf