Вторник, 18.09.2018
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< В КЧР доставят резервное зеркало на крупнейший в РФ оптический телескоп БТА
12.02.2018 22:06 Давность: 218 days
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 574

K2-138: первая 5-планетная система, обнаруженная астрономами-любителями



Силами волонтеров, участвующих в интернет-проекте Exoplanet Explorers, обнаружены пять транзитных планет-субнептунов у оранжевого карлика K2-138.


Владислава Ананьева

Вот уже почти три года космический телескоп им Кеплера в рамках расширенной миссии K2 наблюдает участки небесной сферы, расположенные вблизи эклиптики. Каждый участок мониторится в течение ~80 суток (этот период называется наблюдательной кампанией), затем телескоп вынужден перенаправляться на другую площадку так, чтобы его оптическая ось оказалась примерно параллельна солнечным лучам. На каждой площадке «Кеплер» получает фотометрию от 13 до 28 тыс. звезд, в кривых блеска которых исследователи ищут транзиты экзопланет. Примерно через три месяца после окончания очередной наблюдательной кампании полученные данные выкладываются в открытый доступ.

Как правило, поиск в данных «Кеплера» транзитных сигналов ведут автоматические алгоритмы. Но тут есть своя тонкость. Кроме транзитов планет кривые блеска звезд содержат много других особенностей как астрофизической (затменно-переменные двойные и вспыхивающие звезды, космические лучи, и пр.), так и инструментальной природы. Эти особенности распознаются алгоритмами не всегда адекватно – бывает, что те или находят транзиты там, где их нет (это так называемые ложнопозитивы), или пропускают транзиты там, где они есть. Поскольку человеческий мозг гораздо лучше приспособлен к выявлению в зашумленных данных определенных паттернов, поиск планет «вручную» (т.е. с помощью людей-волонтеров) иногда приносит успех там, где автоматические алгоритмы терпят неудачу.

За последние годы было организовано несколько интернет-проектов, посвященных поиску в данных «Кеплера» транзитных сигналов. Самым известным из них является проект Охотников за планетами (Planet Hunters). В апреле 2017 года стартовал еще один волонтерский проект – Exoplanet Explorers, специально посвященный обработке данных, полученных в рамках миссии K2. Как и Охотники за планетами, новый проект базируется на платформе Zooniverse.

22 января 2018 года в Архиве электронных препринтов была опубликована статья, посвященная открытию K2-138 – первой планетной системы, обнаруженной волонтерами Exoplanet Explorers. Эта система включает в себя пять транзитных планет с радиусами от 1.6 до 3.3 радиусов Земли, плотно упакованных глубоко внутри орбиты Меркурия. K2-138 является хорошим примером плоской компактной системы, аналоги которой были обнаружены «Кеплером» еще в рамках основной миссии.

Итак, K2-138 (EPIC 245950175) – оранжевый карлик спектрального класса K1 V, удаленный от нас на 183 ± 17 пк. Его масса оценивается в 0.93 ± 0.06 солнечных масс, радиус – в 0.86 ± 0.08 солнечных радиусов, светимость примерно вполовину меньше солнечной. Звезда отличается повышенным содержанием тяжелых элементов – их в полтора раза больше, чем в составе Солнца.

Кривая блеска K2-138 демонстрирует пять транзитных сигналов с периодами 2.353, 3.560, 5.405, 8.261 и 12.758 земных суток и глубиной, соответствующей планетам с радиусами 1.57 +0.28/-0.17, 2.52 +0.34/-0.16, 2.66 +0.39/-0.18, 3.29 +0.35/-0.18 и 2.81 +0.36/-0.19 радиусов Земли. Эксцентриситеты орбит планет не превышают 0.403, 0.296, 0.348, 0.315 и 0.364, соответственно, однако, скорее всего, они близки к нулю. Освещенность на орбите самой внешней планеты в 51 ± 4 раз больше освещенности на орбите Земли, остальные планеты нагреты еще сильнее.

В 14 угловых секундах к западу от K2-138 расположен звездный компаньон на 5.6 звездных величин слабее (в красных лучах). Световое загрязнение кривой блеска K2-138, создаваемое компаньоном, незначительно и почти не влияет на размеры планет. Если же предположить, что транзитные планеты вращаются именно вокруг тусклого компаньона, а не вокруг K2-138, то их размеры для обеспечения наблюдаемой глубины транзитов должны быть увеличены в 13.6 раз. При этом они превысят размеры самой крупной из известных экзопланет – WASP-79 b, что, с учетом очень плотной компоновки этой системы, выглядит совершенно невероятным.

Все пять планет этой системы связаны друг с другом уникальной цепочкой орбитальных резонансов 3:2. Это говорит о медленной совместной миграции планет и невозмущенной (динамически холодной) планетной системе.

Ожидаемые массы планет в этой системе лежат в диапазоне 4-7 масс Земли. Гравитационное взаимодействие планет друг с другом должно создавать периодические отклонения времени наступления транзитов на 2.5-7 минут. Возможно, массы планет удастся измерить TTV-методом путем наблюдений транзитов в этой системе космическим телескопом им. Спитцера. Другая возможность заключается в измерении масс планет методом измерения лучевых скоростей родительской звезды – ожидаемая полуамплитуда колебаний несколько превышает 2 м/с и с трудом, но все же может быть измерена.

Источник: https://arxiv.org/pdf/1801.03874.pdf


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Апоцентр

(от греч. apo - без или вдали и ..центр) Самая отдаленная от центрального тела точка эллиптической орбиты вокруг него. Апоцентр - наиболее общее ее название... [далее]

Rambler's Top100