za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Возможная планета в системе 40 Эридана и другие доклады конференции EPRV-2017



   14-17 августа 2017 года в Пенсильвании прошла третья конференция по экстремально точным измерениям лучевых скоростей (Extremely Precise Radial Velocities (EPRV) - III). В сборнике докладов конференции в основном говорится о развитии высокоточных спектрографов, но в тоже время встречается доклад о возможном открытии планеты у одной из ближайших звезд (5 парсек).

   Тройная система 40 Эридана или омикрон2 Эридана состоит из оранжевого, белого и красного карликов:





    Содержание металлов у главной звезды значительно ниже этого показателя у нашего Солнца ([Fe/H]=0.20). Измеренный Гиппархом параллакс ярчайшей звезды системы равен 200.62 ± 0.23 mas, поэтому точно не известно, входит ли система в состав 5 парсековой выборки или нет (система не была включена в первый релиз данных телескопа Gaia).

    Как следует из сборника докладов недавней конференции, у данной звезды в течении последних 15 лет проводились высокоточные измерения лучевых скоростей с помощью четырех спектрографов: HIRES, HARPS, PFS и CHIRON. Так на спектрографе HARPS за период с 2004 по 2016 годы было получено 645 спектров (общее время экспозиций – 20 часов 21 минута). Для спектрографа HIRES число спектров составило 86 за период 2000-2010 годы.

     Анализ этих измерений Матизом Диасом (Matías Díaz) из университета Чили показал наличие периодического сигнала с периодом около 42.37 суток. Если этот сигнал вызван планетой, то её минимальная масса составляет 8.1 масс Земли, а большая полуось орбиты равна 0.21 а.е.. В тоже время не исключается, что периодические колебания связаны со звездной активностью, так как период вращения звезды находится достаточно близко к наблюдаемому периоду (период вращения звезды оценивается в 38 суток). Ожидается, что дальнейшие наблюдения проверят возможность существования планеты в системе. Напомню, что сейчас число планетных систем ближе 5 парсек равно 14.

     В целом же главной темой недавней конференции стало развитие спектрографов высокого спектрального разрешения с целью высокоточных измерений лучевых скоростей.

    Продолжается разработка инфракрасного спектрографа для Большого Бинокулярного телескопа (LBT). Данный спектрограф  предназначен для поисков небольших планет у красных карликов через измерения лучевых скоростей с точностью лучше одного метра в секунду:





   Также разрабатывается и оптический спектрограф для будущего гигантского телескопа имени Магеллана (GMT): G-CLEF (GMT Consortium Large Earth Finder).



   Оптический спектрограф HARPS-N 3.5-метрового телескопа TNG на Канарских островах ждет дополнение инфракрасным спектрографом GIANO. Проект объединения двух спектрографов получил название GIARPS.







   Аналогичная тенденция наблюдается и на южном спектрографе HARPS. Он также будет дополнен инфракрасным спектрографом в 2019 году:







   В следующем десятилетии также будет создан третий спектрограф HARPS:









   Продолжается планирование программы подтверждения планетных кандидатов телескопа TESS. Оценки показывают, что телескоп APF за 3 года при использовании 40% своего времени сможет подтвердить около 30 планетных кандидатов с радиусом меньше 4 радиусов Земли. Кроме того планируется оптимизировать спектрограф HRS 11-метрового телескопа в ЮАР SALT для подтверждения планетных кандидатов миссии TESS.





    В Индии в декабре 2019 года собираются установить новый 2.5-метровый телескоп. Данный инструмент станет самым крупным телескопом обсерватории горы Абу. Обсерватория находится на высоте 1700 метров над уровнем моря и располагает 200-230 ясными ночами в год со средним сингом в 1.3”.  В настоящее время в этой обсерватории работает 1.2-метровый телескоп со спектрографом PARAS (точность измерения лучевых скоростей ярких звезд 1-2 метра в секунду). Новый телескоп оборудуют новым оптическим спектрографом PARAS-2 (R=100 000). Ожидается, что точность измерений лучевых скоростей ярких звезд новым спектрографом составит около 50 см в секунду. Данный спектрограф стал первым инструментом нового телескопа и планируется, что он будет использовать до 30% времени нового телескопа для экзопланетных исследований.





   Кроме того в докладах конференции прозвучала информация о нескольких текущих исследованиях. К примеру, в одном из докладов говорится о статусе Dharma Planet Survey. В 2016 году данный обзор перешел от тестовых наблюдений 20 звезд (по другим данным 12 или 25 звезд) к четырехлетнему мониторингу 150 FGKM-звезд ярче 9.5 звездной величины (до 2020 года). В этих наблюдениях используется оптический спектрограф TOU (R=100000) и 50-дюймовый метровый телескоп в обсерватории горы Леммон. В настоящее время проект обнаружил как минимум одну вероятную планету:







   Считается, что точность этого спектрографа даже превосходит спектрограф HARPS:







   В дополнение планируется, что спектрограф TAU подтвердит около 30 небольших планетных кандидатов телескопа TESS в 2019-2020годах у GKM-звезд. Отмечается, что в 2017 году спектрограф достиг точности измерений лучевых скоростей звезд лучше, чем в 0.4 метра в секунду.



   Кроме того уже год работает оптический спектрограф MINERVA, который использует свет четырех 0.7-метрвых телескопов в обсерватории имени Уиппла (гора Хопкинс в Аризоне). В ходе наблюдения ярких звезд спектрограф достиг долговременной точности измерений около 1 метра в секунду на интервале наблюдений в месяц, с возможность улучшения до 0.8 метров в секунду:







   В дополнение продолжается разработка инфракрасной версии спектрографа:





   Для подтверждения транзитных кандидатов TESS также планируется использовать новый спектрограф MAROON-X, который будет установлен на северный телескоп Джемини (Гавайские острова) в 2019 году. Этот спектрограф будет работать в оптическом и инфракрасном диапазоне с целью измерения лучевых скоростей средних и поздних красных карликов до 16 звездной величины с точностью до 1 метра в секунду.

   Первый спектрограф, который способен проводить одновременные высокоточные измерения лучевых скоростей звезд и в оптическом, и в инфракрасном диапазоне начал свою работу в январе 2016 года. Данный инструмент называется CARMENS, и он работает на 3.5-метровом телескопе в испанской обсерватории Калар Алто. На конференции были представлены слайды о работе данного проекта по поиску планет у 300 красных карликов:









   Как видно из последнего слайда, точность измерений в инфракрасном диапазоне составляет в лучшем случае несколько метров в секунду.

     Японский инфракрасный спектрограф IRD готовится к поиску планет у 100 поздних красных карликов в 2018-2023 годах. В этом августе на спектрографе был получен первый свет:





   В конце 2017 года начнут первые наблюдения ещё два спектрографа очень высокого спектрального разрешения. Оба из них являются оптическими с возможностью измерять лучевые скорости звезд с точностью в несколько см в секунду. Это европейский ESPRESSO и американский EXPRES (Extreme Precision Spectrograph). Первый из них будет установлен на 8.2-метровый телескоп VLT, а второй на 4.3-метровый телескоп канала Дискавери.











   Кроме того в начале 2017 года начал (iSHELL) работать новый спектрограф iSHELL, который заменил на 3-метровом инфракрасном телескопе IRTF 25-летний спектрограф CSHELL. За счет более высокого спектрального разрешения (R=70000 против R=46000) данный спектрограф сможет получать измерения лучевых скоростей ярких красных карликов с точностью до 3 метров в секунду, что позволит открывать небольшие планеты у таких звезд:



    Старый спектрограф успел провести подобные поиски примерно для 50 близких и молодых красных карликов.

     Ещё в конце 2017 года ожидается начало работы инфракрасного спектрографа HPF (Habitable Zone Planet Finder), который начнет свою работу на 10-метровом телескопе HET техасской обсерватории МакДональда. Основной целью данного спектрографа станет поиск небольших планет у красных карликов (ожидаемая точность измерений около 1 метра в секунду).





    Похожий спектрограф для оптического диапазона (NEID) будет установлен на 3.5-метровй телескоп WIYN в обсерватории Китт Пик к 2019 году. Данный спектрограф будет измерять лучевые скорости звезд с точностью до 50 см в секунду.





   В прошлом году для нужд чилийских астрономов начал работу оптический спектрограф FIDEOS (R=45000), который был установлен на метровый телескоп Южной Европейской обсерватории. Данный спектрограф продемонстрировал точность измерений около 8 метров в секунду (что позволяет обнаруживать горячие юпитеры у желтых карликов). Следующим шагом чилийских астрономов стало участие в создании инфракрасного спектрографа TARdYS (R=60000) для 6.5-метрового телескопа японской обсерватории TAО. Новый спектрограф уже изготавливается и займется поиском потенциально обитаемых планет у красных карликов.

    3.9-метровый Англо-Австралийский телескоп (ААТ) принимает участие в поисках экзопланет методом лучевых скоростей с 1998 года. В связи с этим планируется дополнить этот крупный телескоп более высокоточным спектрографом.  Новый инструмент под названием Veloce Rosso будет работать в оптическом диапазоне с начала 2018 года. Он также примет активное участие в подтверждении планетных кандидатов телескопа TESS.







   Новый спектрограф значительно повысит возможности австралийских астрономов для поиска экзопланет:





   Также разрабатывается модернизация спектрографа PFS на телескопе Магеллан:



   Основная цель модернизации улучшить возможности инструмента для подтверждения планетных кандидатов телескопа TESS:



   Один из старейших оптических спектрографов высокого разрешения – HIRES работает на 10-метровом телескопе Keck с 1994 года. Ожидается, что к 2020 году на телескоп будет установлен более высокоточный спектрограф. Проект первоначально назывался SHREK, сейчас он сменил название на KPF (Keck Planet Finder).







  Пятиметровый телескоп в Паломарской обсерватории остаётся до сих пор одним из немногих крупных телескопов без высокоточного спектрографа. В связи с этим для этого телескопа разрабатывается спектрограф PARVI (Palomar Radial Velocity Instrument).





   Активную роль в разработке и создании многих спектрографов играет NASA:



   Кроме наземных спектрографов в NASA прорабатывается вариант космического спектрографа: EarthFinder probe. Преимуществами данного спектрографа (выведенного на гелиоцентрическую орбиту) является отсутствие влияния земной атмосферы (теллурических линий) и возможность поиска планет с периодами обращения в одни сутки. Космический телескоп с  1-1.5-метровым зеркалом будет обладать возможностью измерять лучевые скорости звезд с сантиметровой точностью:



   Даная концепция была утверждена для изучения в 2017 году среди нескольких других концепций с целью подготовки доклада к 2020 году.

    Нетрудно заметить, что количество новых высокоточных спектрографов в этом десятилетии возросло в несколько раз. На прошедшей конференции их число в мире оценили примерно в 23 штуки:



   Таблица этих спектрографов (с плохим разрешением, так как из твиттера):



   В целом новые спектрографы характерны большей температурной стабильностью (на уровне долей миллиКельвина в течении месяца) и вакуумом более лучшего качества.





   Кроме того один из докладов (Darren Williams из Penn State Behrend) рассматривает возможность обнаружения RM (Rossiter-McLaughlin)–эффекта от экзолун. По расчетам этот эффект может быть обнаружен  для массивных экзолун (более массивных, чем Марс) через измерения лучевых скоростей звезд с точностью лучше одного метра в секунду.

    Другой доклад (Jhon Yana Galarza из университета Сан Паулу) сообщает о поиске солнечных двойников в звездных каталогах. Миссия спутника Гиппарха позволила выделить около сотни таких звезд. Первый релиз данных телескопа Gaia добавил ещё 468 кандидатов в такие звезды. Эти звезды были выбраны по цвету (согласно каталогам 2MASS и Тихо) и абсолютной светимости (из параллаксов Gaia).


Tags: конференция, спектрограф, экзопланеты
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 12 comments