za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

В продолжение об уникальном открытии транзитной планеты в системе Глизе 1132



    В прошлом обзоре речь шла об открытие наземными телескопами первой экзопланеты с размером подобным нашей планете. То, что раньше было по силам только космическому телескопу Кеплер, стало возможно и для менее дорогих телескопов, которые ведут наблюдения через непостоянную земную атмосферу. Возможно, даже оценить, как хорошо будет виден транзит планеты Глизе 1132 b в данных наземных телескопов. Для сравнения можно посмотреть, как выглядел транзит планеты Глизе 1214b размером 2.7 радиусов Земли у несколько меньшей звезды на 8.4-метровом телескопе Субару:



   Радиус новой открытой планеты в 2,25 раза меньше. Значит, глубина её транзита будет, как минимум в 5 раз меньше, и соответственно составлять примерно 0.3%. Такой транзит лишь в 2 раза меньше, чем у первой открытой транзитной планеты у красного карлика (горячего нептуна Глизе 436b радиусом в 4 радиусов Земли):



    Как видно выше, транзиты подобной глубины отлично видны на наземных телескопах среднего размера. Более того, впервые транзит планеты Глизе 436b был также обнаружен на небольшом 0.6-метровом телескопе в Швейцарии с далеко неидеальным астроклиматом (черные точки на графике):



 С другой стороны, интересно отметить, что анализ фотометрии космических телескопов EPOXI и Спитцер позволил заподозрить в этой системе Глизе 436 две дополнительные транзитные планеты размером примерно равным размеру нашей планеты. Глубина этих затмений настолько мала, что доступна для обнаружения лишь крупным космическим телескопам. Отсюда следует определенный вывод, что уточненный размер звезды Глизе 1132 (номинальный спектральный тип M3.5) куда ближе к размеру Глизе 1214 (спектральный тип М4.5), чем к Глизе 436 (спектральный тип М2.5). В противном случае, транзит планеты близкой к размеру Земли был бы у этой звезды недоступен не только для небольших наземных телескопов, но и самых крупных из них. Транзиты землеподобных планет с наземных обсерваторий хорошо видны лишь у поздних красных карликов.

 Дополнительным свидетельством того, что размеры звезд Глизе 1132 и Глизе 1214 очень близки, является тот факт, что в новой программе Спитцера говорится, что космический телескоп может обнаружить в системе неизвестные планеты с размером до нашего Марса, и точно о таком же минимальном размере говорится в аналогичном поиске неизвестных планет в системе Глизе 1214.

 Кроме того отрывочные сведения о новом уникальном открытие позволяют оценить ещё некоторые детали этого открытия:


 
1)    Теоретическая возможность открытия такой небольшой планеты на небольшом наземном телескопе.


   В прошлой заметке я предположил, что 5-кратный прогресс в обнаруживаемой глубине транзитов проектом MEarth связан с более совершенными телескопами и более эффективной наблюдательной стратегией новой обсерватории проекта в Чили. Однако есть и более прозаичная причина: Глизе 1132 почти на одну звездную величину ярче Глизе 1214 (то есть ярче почти в 2.5 раза), что существенно сказывается на улучшении точности фотометрии. Так в Симбад эти две звезды в разных фотометрических фильтрах имеют следующую относительную звездную яркость:

  В фильтре B - 15.3 против 16.4 звездных величин
  В фильтре V - 13.5 против 14.7 звездных величин
  В фильтре J -   9.2 против  9.8 звездных величин

Также известно, что астроклимат в Чили значительно лучше, чем в Аризоне.




 Южная обсерватория проекта MEarth в Чили, на  которой сделано открытие планеты в системе Глизе 1132. Источник.


 2. Период обращения новой планеты.

  Наблюдательная заявка на Спитцере позволяет почти точно оценить период обращения новой планеты. В ней говорится, что точность фотометрии космического телескопа позволяет обнаружить неизвестные планеты с размером до размера Марса (очевидно наблюдаемые лишь по одному транзиту) и неизвестные луны уже известной планеты размером с нашу Луну. Глубины транзитов Луны и Марса различаются в 4 раза. Следовательно, период обращения новой планеты в 4 раза меньше, чем длительность наблюдений на Спитере (100 часов). Это соответствует периоду обращения в 1 сутки. Не исключено, что и меньше (обнаружение транзитных лун более трудоемко, чем неизвестных транзитных планет). Но не менее 4 часов (минимальный период обращения известной транзитной планеты у красных карликов), так как на более тесных орбитах планеты существовать не могут (из-за приливных сил своей звезды).



  Космический телескоп Спитцер, на котором будут искать дополнительные транзитные планеты в системе Глизе 1132. Источник.


3.     Масса новой транзитной планеты.


  Учитывая уникальность нового открытия (по комбинации близости к Земли и размера транзитной планеты) очевидно, что в настоящее время масса новой планеты либо уже определена с высокой точностью, либо находится в процессе определения. И действительно поиск в базе данных Южной Европейской обсерватории показывает, что звезду начали наблюдать на сверхточном спектрографе HARPS, начиная с 6 июня 2015 года. Такое совпадение по времени наблюдений не похоже на случайность. После проведения 26 измерений лучевой скорости этой звезды в июне-июле наступила некоторая пауза. Но с 26 октября наблюдения этой звезды возобновились. С 26 по 30 октября в базе содержится информация о трех новых наблюдениях.

  Такое количество измерений вполне достаточно для ограничения массы планеты. Для сравнения для Глизе 1214b было проведено 41 измерение к моменту публикацию. В том случае большая масса планеты парируется более тусклой звездой (меньшая яркость звезды сказывается на снижении точности измерений не только фотометрии, но лучевой скорости).

    Кроме того не исключено, что аналогичные измерения проводятся и на других обсерваториях. Если база данных телескопа ААТ говорит об отсутствие наблюдений этой звезды, то для более точного спектрографа PFS, установленного на телескопе Магеллан, общего доступа к базе данных наблюдений нет. По иронии судьбы этот телескоп находится в той же обсерватории, что и телескопы, открывшие новую планету.




    Спектрограф HARPS, на котором измеряют массу транзитной планеты в системе Глизе 1132. Источник.


    Предположительно новое открытие будет опубликовано в течение нескольких месяцев (а то и недель). Скорее всего, задержка связана с тем, что первооткрыватели решили опубликоваться в наиболее авторитетном научном журнале Nature, как и в случае с Глизе 1214 b. В таких случаях редактор журнала может искусственно задерживать публикацию несколько недель, а то и месяцев. В тот раз публикация случилась 17 декабря 2009 года,  и она ни была приурочена ни к одной из традиционных научных конференций – DPS (в ноябре) и AAS (в январе). В тоже время уже можно смело говорить, что открытие является очень достоверным. В противном случае никто бы не выделил в срочном порядке 100 часов наблюдений на дорогостоящем космическом телескопе для поиска дополнительных транзитных планет в ещё неопубликованной планетной системе. Кроме того, при более подробном изучении свойств звезды, я выяснил, что моё утверждение об отсутствие тригонометрического параллакса звезды (его нет в Симбаде) является ошибочным. В публикации 2005 года от известной группы RECONS для этой звезды называется тригонометрический параллакс в 83.07±1.69 mas. Это соответствует расстоянию в 11.8-12.3 парсек.

      В заключение остаётся отметить, что новое открытие позволит значительно улучшить знания о небольших планетах размером с нашу планету. Особенно, это актуально в свете недавних сомнений в существование планет в близких системах Альфа Центавра, Глизе 581 и некоторых других, которые были обнаружены лишь с помощью метода лучевых скоростей (данный метод испытывает трудности в разграничение колебаний лучевых скоростей звезд, вызванных планетами и собственной активностью звезды). В тоже время небольшие транзитные планеты, открытые телескопом Кеплер находятся у слишком далеких и тусклых звезд, поэтому измерение их масс очень затруднено. Кроме того, открытие планеты у Глизе 1132 позволит увеличить мотивацию к аналогичным открытиям, как проектом MEarth, так и подобными проектами – APACHE, SPECULOS и ExTrA.
Tags: mearth, Глизе 1132, красный карлик, транзитная планета
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.
  • 3 comments