Открытия планет у ближайших звезд (обновление)

za_neptunie — 20.07.2019

    За полгода прошедших с момента последнего обзора, число известных и возможных планетных систем в радиусе 5 парсек значительно увеличилось. Можно кратко перечислить новости по этой теме от декабря, февраля и апреля:

1. В недавней публикации сообщается об уточнение тригонометрического параллакса коричневого карлика WISE1741+2553 спектрального типа Т9. Если в 2013 года на основе небольшого количества измерений телескопа Спитцер параллакс оценивался в 180±15 mas, то в последней работе было найдено значение 212.65±2.77 mas. Более точная оценка базируется на основе многолетних измерений наземных телескопов обсерватории USNO.
   

2. Опубликованные данные спектрографа SOPHIE вместе с новыми измерениями спектрографа HIRES позволили уточнить период обращения небольшой планеты в системе Глизе 411: вместо 9.9 суток он, скорее всего, равен 12.95 суток.
   

3. В апреле появился доклад со ссылкой на неопубликованную работу в котором сообщалось о возможной обнаружении второй планеты в системе Проксима Центавра с. Если ранее период обращения подобной планеты оценивался максимум в 100-200 суток, то теперь оценки выросли до почти 2 тысяч суток:
   

   Вполне вероятно, что на переоценку периода обращения возможной второй планеты повлияли недавние независимые свидетельства наличия подобной планеты, которые пришли из данных проектов телескопов ALMA и Gaia (в конце 2017 и 2018 годов).

    Возможность наличия второй планеты в системе ближайшей звезды заставила активизировать наблюдения на лучших обсерваториях. Так на спектрографе HARPS с 8 марта 2019 года (после 1.5-летнего перерыва) начались новые наблюдения. К этому времени было получено 54 новых измерений (последнее датировано 14 июлем).

    В нынешнем месяце появились ещё две важные работы.

    Во-первых, группа Микко Туоми опубликовала результаты поисков планет у красных карликов практически во всех общедоступных данных спектрографов мира. Анализ данных для 426 красных карликов (в общей сложности 23743 спектров) позволил найти 118 подтверждённых планет и кандидатов, многие из которых опубликованы впервые. Опубликованные результаты для 426 красных карликов включают в себя 30 звезд ближе 5 парсек (анализ в общей сложности 4751 спектров). Тем самым выборка этих ближайших звезд представляет 7% всех исследованных красных карликов, для которых получено 20% всех проанализированных спектров. У этих 30 звезд планеты или кандидаты в планеты были найдены у 16 звезд (три системы упоминаются впервые):



    Из таблицы хорошо видно, что в большинстве случаев отсутствие обнаружения планет или кандидатов в планеты в какой-либо системе (строки желтого цвета) связано с небольшим числом полученных спектров (небольшое количество измерений лучевой скорости, которое затрудняет поиск периодических сигналов с небольшой амплитудой). Малая изученность безпланетных систем, вероятно, связана либо с тусклостью этих звезд, либо с их большой активностью (к примеру, по причине небольшого возраста). В связи с этим в работе авторы делают вывод, что на каждый красный карлик может приходиться минимум по 2-3 небольших планеты.

     Работа группы М.Туоми базируется на данных оптических спектрографов. В тоже время известно, что максимум теплового излучения красных карликов приходится на ближний инфракрасный диапазон. В связи с этим в последние годы активно развивается направление инфракрасных спектрографов для высокоточных измерений лучевых скоростей красных карликов. Самым известным подобным проектом стал спектрограф CARMENES. На этом спектрографе с начала 2016 года проводится поиск планет у более 300 близких красных карликов (на этот проект до конца 2020 года выделено 750 наблюдательных ночей 3.5-метрового телескопа в Испании). Многие из целей этого обзора являются очень тусклыми красными карликами:




    В результате этого обзор обладает высокими шансами по обнаружению неизвестных планет. Так в докладе первой конференции проекта в феврале 2019 года сообщается о том, что к настоящему времени использовано 60% выделенного времени (440 ночей). В результате проект обнаружил 7 новых планет и 14 планетных кандидатов. Всего было получено 13294 оптических спектров и 12703 инфракрасных спектров. Как легко заметить общее число полученных спектров даже выше числа спектров, которые проанализировала группа М.Туоми. При этом, к сожалению, технология анализа инфракрасных спектров ещё не отработана, в связи с чем замеры лучевых скоростей на их основе страдают низкой точностью:



    В докладе даже приводилась краткая схема о первых открытиях проекта:




    На этой схеме  хорошо видно, что проект нашел две планеты с минимальной массой близкой к массе Земли у какого-то очень маломассивного красного карлика (масса меньше 0.1 масс Солнца). В докладе этому открытию был посвящен даже отдельный слайд:



    Кроме того отдельно выделялось ещё одно открытие у похожей звезды (один или два юпитера с периодами в сотни-тысячи суток):



   Также отдельная презентация рассказывала об открытие суперземли у М-карлика раннего спектрального типа в тесной близкой двойной системе.

   В обоих первых случаях было очевидно, что речь шла об очень близких звездах (поздние красные карлики очень тусклы). Так в таблице об открытие юпитера говорилось, о том, что полуось планеты близка к 0.3 а.е., а наблюдаемое разделение ближе к 35 mas. Отсюда очевидно, что тригонометрический параллакс системы близок к 100 mas, и, следовательно, расстояние до новой планеты близко к 10 парсек. Насчет третьей системы факт того, что ранее для нее на спектрографе HIRES было получено 15 измерений позволяет определить, что этой системой являются либо Глизе 105В (параллакс 138 mas), либо Глизе 569А (параллакс 101 mas).

   На каком расстояние от Земли находиться первая система удалось выяснить лишь в июне. В свежей научной работе сообщается, что это звезда Тигардена, которая находится на 24-ом месте по близости к Земле (3.8 парсек) и на 9-м месте по величине собственного движения. Несмотря на очень большую величину собственного движения, близость звезды удалось обнаружить только в 21 веке (в 2004 году). Во многом это объясняется её тусклостью (только 15 звездных величин) и близостью к плотным звездным полям Млечного Пути.

   Возможность наличия неизвестной планеты в системе этой звезды была высказана ещё в 2012 году. Этот вывод был сделан на основе всего 9 спектров, полученных за одну ночь на инфракрасном спектрографе MIKE 6.5-метрового телескопа Магеллан. Значительные колебания между этими измерениями говорили о возможности наличия в системе даже планеты массой с Нептун. 245 оптических спектров спектрографа CARMENES, полученных с 2016 года значительно прояснили ситуацию, и позволили ограничить планетную систему двумя возможными планетами массой с Землю. Полученные фотометрические наблюдения позволяют исключить возможность транзита лишь для самой внутренней планеты.

   Окончательно вопрос  о возможности транзитов должен прояснить космический телескоп TESS, но это произойдет не раньше лета 2020 года (система находится вблизи земной эклиптики, которую телескоп TESS в первые два года наблюдать не будет). Последний факт приводит к тому, что планеты системы Тигардена являются одними из немногих известных экзопланет, для которых существует возможность наблюдать транзиты несколько планет Солнечной Системы в ближайшие несколько сотен лет. Планетная система у звезды Тигардена на сегодняшний день является второй в ряду самых холодных звезд с известными планетами после уникальной системы TRAPPIST-1:


    В целом, если на конец 2018 года наблюдалась следующая картина ближайших подтвержденных и возможных планетных систем:



  , то на середину 2019 года она стала такой:

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Архив