V-kosmose.com

Поиск экзопланет: Транзитная фотометрия

Объекты глубокого космоса > Экзопланеты > Транзитная фотометрия

Что такое транзитный метод поиска экзопланет: наблюдение затемнения звезды, когда перед ней проходит планета, плюсы и минусы, телескоп Кеплер, стратегии поиска.

Здесь можно найти удаленные планеты, измерив минутное затемнение звезды, когда мир перекрывает собою свет (становится на линии видимости наблюдателя). Этот момент называют «транзитом». Если подобное затемнение регулярное и удается отметить периодичность, то есть большая вероятность, что перед нами экзопланета.

Транзитный метод позволяет вычислить соотношение размеров планеты и звезды. Маленький объект создает небольшое затемнение. Но если он крупный, то и эффект будет более значительным. Параметры звезды узнают с большой точностью благодаря спектру, поэтому можно найти размер и планеты, но не массу. Это дополняет недостаток спектрометрии, которая определяет массу, но не размер. Объединив наблюдения, можно добыть планетарную плотность.

Художественная интерпретация экзопланеты типа Юпитер, проходящей перед звездой

Художественная интерпретация экзопланеты типа Юпитер, проходящей перед звездой

Плюсы поиска экзопланет с помощью транзитной фотометрии

Это очень популярный способ поиска, особенно для космических аппаратов. Его применили для миссии Кеплер, стартовавшей в 2009 году. Чувствительность позволила отыскать 1000 миров, некоторые из которых напоминают Землю и располагаются в зоне обитаемости.

Транзит также открывает параметры планет. Начнем с того, что «провал» в яркости пропорционален планетарным размерам. Показатели звезды мы знаем, так что вычислить планетарные не составит труда.

Если добавить сюда информацию о лучевых скоростях, получим более точную оценку массы. Еще больше сведений предоставит атмосфера, через которую проходит звездный свет. Дело в том, что он поглощается в различных длинах волн, которые соответствуют конкретным газам. То есть, можно вычислить из чего состоят атмосферные слои.

Существуют и «второстепенные» транзиты – планета полностью скрывается за звездой. Можно вычислить два вида спектра и получить планетарный, а дальше уже добывается температура и подробный состав. Главный плюс – масштабность. Аппараты вроде Кеплера способны отслеживать до сотни тысяч звезд одновременно, что существенно экономит время.

Когда планета проходит перед звездой, уровень яркости снижается, а затем снова возвращается к привычным показателям

Когда планета проходит перед звездой, уровень яркости снижается, а затем снова возвращается к привычным показателям

Минусы поиска экзопланет с помощью транзитной фотометрии

Главный недостаток транзитного метода – нужно ждать транзита. И неприятность в том, что это происходит очень редко, так как орбитальная плоскость не всегда повернута правильным углом к наблюдателю. Кроме того, этот метод открывает лишь небольшие показатели орбитального периода. На транзит уходят часы или дни, а сам путь может длиться годами. Сложность и в том, что транзит нужно подтвердить, то есть, придется ждать, пока планета пройдет в этой точке снова.

Кроме того, есть «ложные» транзиты – в качестве планеты может выступать двойная звезда. Конечно, планета и звезда отличаются по размерам. Но они могут располагаться слишком близко и с такого расстояния точно установить размеры сложно.

Стратегии поиска экзопланет с помощью транзитной фотометрии

Чтобы этот метод транзита сработал, необходимо непрерывно отслеживать выбранный небесный участок, так как в любой момент можно уловить транзит. Такие события регистрируются, а потом проверяют периодичность события. Конечно, подобные исследования не ведутся в одиночестве. Есть несколько масштабных проектов.

В 2009 году запустили космическую обсерваторию Кеплер, которая уже обнаружила 2700 кандидатов. Она отслеживает 145000 звезд без передышки. Уже есть десятки объектов, интересующих ученых, так как расположены в зоне обитаемости.

Есть также CoRoT – объединенная миссия Французского и Европейского космических агентств, стартовавшая в декабре 2006 года. Она нашла много интересных миров, среди которых скалистый, вдвое превышающий земной диаметр.

Художественная интерпретация Кеплера на орбите вокруг Солнца

Художественная интерпретация Кеплера на орбите вокруг Солнца

Вклад астрономов-любителей

Если фотометрия требует профессионального оборудования, то с транзитом все гораздо проще. Нужно просто знать, где искать. Причем очень часто поступают свидетельства о транзите именно от любителей. Например, в мае 2001 года много людей наблюдали за Глизе 876, вокруг которой вращаются две планеты (найдены спектроскопическим методом).

Ссылки


Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)