Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства |
| Звезды | ||
| << Планеты вокруг других звезд: методы их обнаружения и свойства | А звезды тем не менее, так близко , но все также далеки… >> |
Картинки из презентации «Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства» к уроку астрономии на тему «Звезды»
Автор: Tuorlan Observatorio. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока астрономии, скачайте бесплатно презентацию «Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 4168 КБ.
Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства
содержание презентации «Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства.ppt»| Сл | Текст | Сл | Текст |
| 1 | Планеты вокруг других звезд: методы | 18 | Заметное отличие от распределения периодов |
| обнаружения и свойства. Бердюгин А. В. | в двойных звездах! Механизмы формирования | ||
| Обсерватория Туорлы, Университет г. Турку, | планет и звезд существенно отличаются. В | ||
| Финляндия. | процессе миграции к центральной звезде, | ||
| 2 | Планеты у других звезд: extrasolar | планета-гигант в силу определенных причин | |
| planets, exoplanets Методы обнаружения | ”тормозит” на расстоянии, соответствующему | ||
| экзопланет Наблюдаемые свойства открытых | Porb ~ 3 дня. Важное дополнение: недавно | ||
| экзопланет Теории, объясняющие их | обнаружены 4 планеты с Porb < 3 дней, | ||
| образование Обнаружение поляризованного | самый короткий из них ? 1.3 дня! | ||
| света от экзопланеты HD 189733b. Планеты | Зависимость эксцентриситета орбиты от | ||
| вокруг других звезд. 2. | величины орбитального периода для | ||
| 3 | Методы обнаружения экзопланет: | экзопланет (красные значки), двойных звезд | |
| измерение лучевых скоростей. Регистрация | (черные точки), планет-гигантов солнечной | ||
| периодического смещения спектральных линий | системы (зеленые значки) и Земли (синий | ||
| в спектре звезды из-за гравитационного | символ). Взято из Santos et al. (2002). | ||
| воздействия на нее планеты (Эффект | 18. | ||
| Допплера). Звезда и планета обращаются | 19 | Свойства экзопланет: массы. Сравнение | |
| вокруг центра масс. Звезда смещается | масс экзопланет и карликовых звезд: Теория | ||
| относительно луча зрения наблюдателя | предсказывает два принципиально различных | ||
| вперед и назад ? наблюдается периодический | механизма формирования: гравитационный | ||
| Допплеровский сдвиг спектральных линий. | коллапс для звезд и аккреция на ядро для | ||
| Точное измерение небольшого смещения | планет ? Два разных класса объектов должны | ||
| абсорбционных линий в спектре звезды | быть видны в функции распределения масс | ||
| позволяет обнаружить планету. 3. | для маломассивных компаньонов звезд! Ясно | ||
| 4 | Методы обнаружения экзопланет: | видимый ”провал” в диапазоне масс ~ 20 и | |
| измерение лучевых скоростей. Величина | ~60 MJ : крайне мало объектов было | ||
| допплеровского смещения очень мала: | обнаружено (вплоть до 2002!) Новейшие | ||
| требуется спектрограф высокого разрешения, | данные, начиная с 2006 г. постепенно | ||
| который должен быть тщательно | начали заполнять ”провал” в распределении | ||
| откалиброван. Юпитер вносит допплеровский | масс: открыт новый подкласс маломассивных | ||
| сдвиг в спектральные линии Солнца 12 | коричневых карликов - Y dwarfs . Таким | ||
| м/сек. Сатурн - 2.7 м/сек. Наиболее | образом одна лишь масса не может более | ||
| чувствительные спектрографы могут | считаться критерием отличия звезды от | ||
| зарегистрировать допплеровское смещение ~ | планеты. Распределение масс для | ||
| 1 м/сек. Этот метод более всего подходит | маломассивных компаньонов у звезд | ||
| для обнаружения массивных планет с | солнечного типа. Виден провал в диапазоне | ||
| плоскостью орбиты параллельной лучу | 20–60 масс Юпитера. Взято из Santos et al. | ||
| зрения, обращающихся вокруг звезды с | (2002). 19. | ||
| коротким орбитальным периодом. Орбитальное | 20 | Свойства экзопланет: потяря вещества | |
| движение звезды 51 Peg. Сплошной линией | из-за испарения. Данные наблюдений | ||
| показана рассчитанная траектория. Расчеты | свидетельствуют о потере вещества у | ||
| дают массу для планеты ~ 0.5 MJ и | некоторых горячих Юпитеров в результате | ||
| орбитальный период 4.2 дня. Это было | испарения. У двух горячих Юпитеров HD | ||
| первое открытие экзопланеты у звезды | 209458b (и HD 189733b обнаружены | ||
| подобной Солнцу (Mayor & Queloz 1995). | протяженные газовые оболочки, образующиеся | ||
| 4. | в результате прогрева их атмосфер | ||
| 5 | Методы обнаружения экзопланет: | излучением центральной звезды. Темп потери | |
| измерение лучевых скоростей. Этот метод | вещества испарением у HD 189733b | ||
| позволяет определить: период Porb , | составляет 1014 г/год – планета может | ||
| большую полуось орбиты ap, массу ( | целиком испариться за 109 лет! Возможно, | ||
| Msin(i)) и эксцентриситет орбиты e. | что часть горячих Юпитеров образуется из | ||
| Большинство обнаруженных экзопланет было | испаряющихся Y-карликов? Испаряющаяся | ||
| открыто этим способом. Недостатки: Наклон | планета HD 209458b в представлении | ||
| орбиты не известен и это вносит большую | художника. 20. | ||
| неопределенность в оценку массы планеты. | 21 | Свойства экзопланет: металличность их | |
| 2) Эффект селекции: обнаруживаются в | звезд. Звезды с планетами имеют высокое | ||
| основном планеты-гиганты близкие к звезде | содержание металлов в своих атмосферах. | ||
| и с короткими (неск. дней) периодами. На | Это хорошо согласуется с теорией, | ||
| рис. справа: переменность лучевых | предсказывающей образование планет в | ||
| скоростей звезд с планетами, определенная | результате аккреции на ядро. Большое | ||
| по Допплеровскому смещению спектральных | количество тяжелых элементов в диске | ||
| линий. (a) 51 Pegasi, (b) 70 Virginis, (c) | способствует образованию и росту | ||
| 16 Cygni B. 5. | планетозималей. Образование планет идет | ||
| 6 | Методы обнаружения экзопланет: | более быстро, и у звезды больше шансов на | |
| транзит. Если планета проходит по видимому | появление нескольких планет. Зависимость | ||
| диску звезды, это можно обнаружить по | частоты встречаемости планет от количества | ||
| слабому уменьшению ее блеска, обычно на ~ | железа в атмосфере звезды. Взято из Santos | ||
| 1%. Метод транзита позволяет обнаруживать | et al. 2005. 21. | ||
| планету, независимо от ее массы и радиуса | 22 | Формирование экзопланет: теория | |
| орбиты. Позволяет определить размер | планетной миграции. Планетная миграция: | ||
| планеты из величины изменения потока: В | Горячие Юпитеры не могут формироваться | ||
| комбинации с методом лучевых скоростей | там, где сейчас находятся ? Они должны | ||
| метод транзита позволяет определить | мигрировать от места своего рождения туда, | ||
| плотность планеты. Дает возможность | где они находятся сейчас. Миграция | ||
| исследовать атмосферу планеты. Во время | происходит вследствие гравитационного | ||
| транзита планеты свет от звезды проходит | взаимодействия между газовым и/или | ||
| через верхние слои ее атмосферы. При | планетозимальным диском и формирующейся | ||
| внимательном исследовании спектров, | планетой. Существуют два типа миграционных | ||
| полученных с высоким разрешением, можно | мод, разница между которыми определяется | ||
| обнаружить слабые линии поглощения, | накопленной массой планеты, а именно, | ||
| образующиеся в атмосфере планеты. | достаточно ли она массивна, чтобы | ||
| Изменение блеска звезды во время | проделать круговую брешь в диске (тип II) | ||
| прохождения планеты по ее диску. 6. | или нет (тип I) (Lin et al. 1996, Ward | ||
| 7 | Методы обнаружения экзопланет: | 1997). Как правило, планета начинает свой | |
| транзит. Во время вторичного затмения | дрейф к центральной звезде с миграции типа | ||
| (когда планета скрывается за диском | I. Так как вещество диска внутри орбиты | ||
| звезды) можно зарегистрировать тепловое | планеты вращается быстрее чем снаружи, | ||
| излучение планеты, вычитая фотометрическую | диск ”подтормаживает” планету. В | ||
| интенсивность звезды во время затмения из | результате потери планетой части своего | ||
| ее интенсивности до и после него. Это дает | вращательного момента, она начинает | ||
| информацию о температуре поверхности | приближаться по спирали к центральной | ||
| планеты. Лучше всего это делать в | звезде. 22. | ||
| инфракрасном спектральном диапазоне. | 23 | Формирование экзопланет: теория | |
| Недостатки: Можно обнаружить только | планетной миграции. Проблемы: Почему | ||
| планеты с углом наклона орбиты ~ 90o 2) | Юпитер в Солнечной системе существует на | ||
| Большой процент ложных открытий из-за | расстоянии 5 AU? Типичное время миграции | ||
| возможного наличия у звезд пятен. Метод | (105 - 106 лет) слишком мало! Меньше | ||
| транзита обычно требует дополнительного | типичного времени, необходимого для | ||
| подтверждения, например, методом лучевых | завершения формирования планеты-гиганта ? | ||
| скоростей. Данные с телескопа Spitzer, | В большинстве случаев, планета не выживет, | ||
| полученные для планеты ? Andb указывают на | а упадет на звезду! ? Существуют | ||
| очень высокую разницу температур (1400° C | механизмы, останавливающие миграцию на | ||
| ) между дневной и ночной сторонами | определенном расстоянии: Центральная | ||
| планеты. Параметры планеты обнаруживаемые | пустая полость в диске (проделанная | ||
| через ее транзит в комбинации с методом | магнитосферой звезды) или приливное трение | ||
| лучевых скоростей: размер и форма, хим. | (обмен угловым моментом между орбитальным | ||
| состав и температура атмосферы. 7. | движением планеты и осевым вращением | ||
| 8 | Методы обнаружения экзопланет: | звезды). Есть и другие теории миграции, | |
| гравитационная линза. Если одна звезда | например: дисковая нестабильность (Boss | ||
| проходит точно перед другой, пересекая луч | 1997, 2003). Если планета становится | ||
| зрения наблюдателя, может наблюдаться | достаточно большой и массивной, она | ||
| увеличение блеска более отдаленной звезды | начинает аккрецировать газ из диска и | ||
| вследствие эффекта гравитационной линзы. | проделывает в нем круговую брешь на пути | ||
| Если у ближней звезды имеется планета, она | своего движения по орбите. Это резко | ||
| усиливает эффект гравитационной линзы. | замедляет темп миграции, в 10-100 раз. | ||
| Шансы обнаружить планету повышаются при | Дальше происходит медленный дрейф к звезде | ||
| наблюдении большого количества звезд | (миграция типа II). 23. | ||
| одновременно. Слева: Ближняя звезда | 24 | Обнаружение поляризованного света от | |
| фокусирует свет далекой звезды, если они | экзопланеты HD 189733b. Berdyugin1), A. | ||
| обе находятся точно на одной линии для | V., Berdyugina2) S. V., Piirola1) V., | ||
| наблюдателя на Земле. В результате, блеск | & Fluri2) D. M. 1) Tuorla Observatory, | ||
| далекой звезды постепенно возрастает, | University of Turku, Finland 2) Institute | ||
| достигая пика, а потом уменьшается до | of Astronomy, ETH, Zurich, Switzerland. | ||
| прежнего уровня. Справа: Если ближняя | 24. | ||
| звезда имеет планету, она усиливает эффект | 25 | Планета HD 189733b: основная | |
| гравитационной линзы, приводя к появлению | информация. HD 189733b – что известно: | ||
| дополнительного узкого пика на кривой | Открыта в 2005 г. методом транзита ( | ||
| блеска. 8. | Bouchy et al. 2005) d = 19.25 pc Porb = | ||
| 9 | Методы обнаружения экзопланет: | 2.218581 days a (AU) = 0.0312 e = 0.0 i = | |
| гравитационная линза. Преимущества метода: | 85.7 R = 1.26 ? 0.03 RJ (Bouchy et al. | ||
| 1) Чувствительность не зависит от | 2005) – в синем свете (B-band) глубина | ||
| параметров планеты (периода, массы). 2) | транзита на 20% = 1.154 ? 0.017 RJ (Point | ||
| Звезда может быть слабой. В нaстоящее | et al. 2007) больше чем в красном (R-band) | ||
| время это самый предпочтительный метод для | = 1.19 ? 0.08 RJ (Baines et al. 2007) | ||
| обнаружения экзопланет земного типа для | ИК-телескоп Spitzer обнаружил тепловое | ||
| наземных телескопов. Недостатки: 1) | излучение от планеты на 16 мкм: | ||
| Событие никогда не повторяется для одной и | температура поверхности T = 1117 ? 42K | ||
| той же звезды. 2) Обнаруженные планеты | (Deming et al. 2006) Новые ИК-наблюдения | ||
| чаще всего оказываются расположены слишком | на 8 мкм показали, что разница температур | ||
| далеко (неск. кпк). Последующие наблюдения | между дневной и ночной сторонами планеты | ||
| другими методами обычно не возможны. | < 300o C (Knutson et al. 2007) ? | ||
| Увеличение блеска далекой звезды из-за | сильное отличие от другой экзопланеты - ? | ||
| эффекта гравитационной линзы. На | Andb (~ 1400o C). 25. | ||
| нисходящей кривой хорошо виден характерный | 26 | Планета HD 189733b: свежая информация. | |
| пик, вызванный присутствием планеты. Масса | Возможно присутствие в атмосфере планеты | ||
| обнаруженной в результате наблюдений | молекул H2O and CH4 (Tinetti et al. 2007; | ||
| планеты равна 5.5 массы Земли. (Beaulieu | Swain et al. 2008). С помощью | ||
| et al. 2006). 9. | спектроскопии высокого разрешения во время | ||
| 10 | Методы обнаружения экзопланет: | транзита, Hubble Space Telescope обнаружил | |
| поляризация. Метод основан на регистрации | присутствие пара из частиц размером в | ||
| света звезды, отраженного и/или | несколько десятых микрон в верхних слоях | ||
| рассеянного от поверхности (атмосферы) | атмосферы планеты (Pont et al. 2007). ? | ||
| планеты. Этот свет линейно поляризован в | можно ожидать значительной поляризации в | ||
| направлении, ортогональном плоскости | синей области спектра из-за Рэлеевского | ||
| рассеяния (в данном случае – плоскости | рассеяния! HD189733b – хороший кандидат на | ||
| орбиты). Направление и величина | обнаружение у нее поляризации. Испарение | ||
| наблюдаемой линейной поляризации будут | планеты HD209458b, HD 189733b возможно | ||
| изменяться по мере движения планеты по | выглядит похоже! Wheatley & Briggs | ||
| орбите вокруг звезды. Поляриметрия может | (2007), анализируя архивные данные с | ||
| обнаружить планету даже при очень малых | рентгеновского космического телескопа | ||
| углах наклона орбиты, когда метод лучевых | ROSAT, обнаружили у HD 189733b | ||
| скоростей и метод регистрации транзита | испаряющуюся атмосферу и значительную | ||
| бессильны. Из поляриметрии можно | потерю вещества из-за прогрева | ||
| определить: 1) орбитальный период Porb 2) | рентгеновским излучением центральной | ||
| угол наклона орбиты i, 3) эксцентриситет | звезды. 26. | ||
| орбиты e 4) свойства атмосферы | 27 | Планета HD 189733b: наблюдения | |
| (поверхности) планеты. Ожидаемое изменение | поляризации. Наш телескоп: 60 см, | ||
| направления и величины линейной | управляется по сети, расположен на острове | ||
| поляризации света звезды, отраженного от | Ла Пальма (Канарские о-ва) Поляриметр: | ||
| поверхности планеты при ее движении по | DIPol (создан в 2003 г.) Детектор: Apogee | ||
| орбите. 10. | AP47p камера с Marconi CCD4-10 CCD чипом | ||
| 11 | Методы обнаружения экзопланет: | (высокая чувствительность в синей области) | |
| поляризация. Поляриметрия обладает очень | Вращающаяся супер-ахроматичная пластинка | ||
| большим диагностическим потенциалом, но | ?/2 Анализатор: кальцит, 0.5 mm | ||
| ожидаемый поляризованный сигнал очень мал | (разведение лучей 11.5 угловых секунд) | ||
| (~ 10-5). Площадь поверхности планеты по | Турель с фильтрами (UBVR) Пластинка | ||
| сравнению с размерами звезды очень мала, и | вращается с шагом в 22.5o, один цикл | ||
| поляризованный отраженный свет сильно | измерения состоит из 16 экспозиций, при | ||
| разбавлен неполяризованным излучением | этом линейная поляризация измеряется 4 | ||
| самой звезды. ? Требуются большие | раза. Используется стандартная процедура | ||
| телескопы и специально спроектированные | обработки CCD-изображений (учет шума при | ||
| точные поляриметры. Первые измерения | считывании, вычет темнового тока и вклада | ||
| получены в 2004 – 2005 (Hough et al. ): | неба и т.д.) Два изображения звезды (с | ||
| PlanetPol, WHT (4 м). Заявленная точность | взаимно ортогональной поляризацией) | ||
| ~ 10-6 (0.0001%). Три системы, ? Boo, ? | считываются и их интенсивности | ||
| And и 55 Cnc были исследованы, переменная | используются для вычисления нормированных | ||
| поляризация не обнаружена (верхний предел | параметров Стокса q и u . Поляриметр | ||
| ~ 2 x 10-5). Теоретические оценки величины | DIPol. 27. | ||
| поляризации при рассеянии а атмосфере | 28 | ПланетаHD 189733b: наблюдения | |
| планеты сильно зависят от предположений о | поляризации. Наблюдения HD 189733b | ||
| свойствах самой атмосферы (хим. состав; | выполнены в 2006-2007 г.г. в | ||
| размер частиц; размер облаков; | фотометрической полосе B. В 2006 г.: | ||
| распределение облаков по высоте и т.д.) | экспозиции по 10 – 15 сек при 2x16 | ||
| Некоторые модельные расчеты показывают, | положениях пластинки = 8 измерений | ||
| что при определенных условиях поляризация | поляризации за одну ночь: ошибка ?P = 0.02 | ||
| может быть на порядок величины больше: | – 0.03% В 2007 г.: экспозиции по 20 – 30 | ||
| Несферичность поверхности и | сек при 4x16 положениях пластинки = 16 | ||
| эксцентричность орбиты может усилить | измерений поляризации за одну ночь: ошибка | ||
| величину поляризации до 0.2 - 0.5 x 10-4 | ?P = 0.01- 0.015% Телескопная поляризация | ||
| (Sengupta S., & Malay, M. 2006, singe | очень мала < 0.015% и стабильна. Всего | ||
| scattering model). Наличие обширных | получено: 93 ночных измерения параметров | ||
| вытянутых газовых оболочек (гало) вокруг | Стокса q и u с очень плотным покрытием фаз | ||
| некоторых экзопланет (Vidal-Madiar et al. | орбитального периода. Ошибка усредненной | ||
| 2003, Wheatley & Briggs, 2007) – | по фазовым интервалам в 0.1 периода | ||
| эффективность рассеяния выше в неск. раз. | поляризации ?P = 0.006% (~ 10 измерений на | ||
| 11. | каждый интервал!) Амплитуда переменности: | ||
| 12 | Методы обнаружения экзопланет: | q ~2?10?4 , u ~1?10?4. Измеренные | |
| астрометрия. Основная идея: измерить | параметры Стокса q и u и их ошибки ? 1? | ||
| ”покачивание” звезды вызванное орбитальным | (увеличены в 104). Данные за 2006 г. | ||
| движением планеты. Для этого нужно | показаны вверху, за 2007 г. - посередине | ||
| измерять видимое смещение звезды на небе | (заполненные кружки). Усредненные в | ||
| относительно удаленных неподвижных звезд в | одинаковых фазовых интервалах значения | ||
| течении длительного интервала времени. | параметров Стокса показаны внизу (пустые | ||
| Можно определить период и массу планеты. | кружки). Сплошной красной линией показана | ||
| Нужны инструменты более точные, чем те, | аппроксимация данных моделью. 28. | ||
| что есть сейчас в наличии. GAIA Space | 29 | Планета HD 189733b: интерпретация | |
| astrometry mission (ESA): с помощью | данных поляриметрии. i (deg). | ||
| космического телескопа, предназначенного | Использовалась упрощенная модель: Сфера | ||
| для измерения сверхточных ( точность ~ | Ламберта - идеально отражающая свет | ||
| 10-20 угловых микросекунд) параллаксов | поверхность имеющая альбедо p = 2/3 + | ||
| звезд, планируется обнаружить 10000 – | Рэлеевское рассеяние (Fluri & | ||
| 50000 планет на расстоянии до 150 pc с | Berdyugina, 2009). Известные | ||
| орбитальными периодами < 9 лет. 12. | (фиксированные) параметры: орбитальный | ||
| Рассчитанное видимое перемещение Солнца по | период Porb , эпоха прохождения периастра | ||
| небу, вызванное Юпитером, наблюдаемое с | To , радиус орбиты планеты a радиус звезды | ||
| расстояния 10 парсек. | R* Свободные (варьируемые) параметры: | ||
| 13 | Методы обнаружения экзопланет: | эксцентриситет e , наклон орбиты к лучу | |
| интерферометрия. Идея метода: блокировать | зрения i, долгота восходящего узла орбиты | ||
| излучение центральной звезды с помощью | ?, радиус сферы Ламберта RL , постоянный | ||
| ноль-интерферометра и получить прямое | компонент поляризации ?q и ?u. Параметры | ||
| изображение планеты на CCD. Трудно | планеты HD 189733b. Параметры. Известно. | ||
| реализуем, но обладает большим | Получено. Porb (days). 2.218581. To (JD | ||
| диагностическим потенциалом. Дает | 2400000+). 53931.12048. R*/R? 0.76. a | ||
| возможность определить состав планеты, ее | (AU). 0.0312. e. 0.0. 0.0. 85.7 (94.3). 98 | ||
| температуру, свойства ее атмосферы, тип ее | ? 8. ? (deg). 16(196) ? 8. ?q/10-4. -2.0 ? | ||
| поверхности, период вращения и др. К | 0.3. ?u/10-4. -0.7 ? 0.3. RL/RJ. 1.15. 1.5 | ||
| настоящему времени обнаружено 4 кандидата | ? 0.2. RRL/RJ. 3.3. pRL. 0.14. 29. | ||
| в планеты (см. иллюстрацию). LBTI (Large | 30 | Планета HD 189733b: интерпретация | |
| Binocular Telescope Interferometer) (на | данных поляриметрии. Процедура поиска | ||
| рисунке справа) Mount Graham, Arizona | наилучшего решения: ?2-минимизация | ||
| Должен войти в строй в 2009 Ближний ИК | примененная ко всему массиву данных | ||
| диапазон (выше контраст) Околозвездные | наблюдений. Величина эксцентриситета e и | ||
| диски / планеты-гиганты. 2M1207 b: планета | угла наклона орбиты i, найденные из | ||
| или коричневый карлик? LBTI: два зеркала | поляриметрии, хорошо согласуются со | ||
| диаметром 8.4 м, длина базы – 15 м. J, H и | значениями, определенными методом | ||
| K фотометрия. 13. | транзита. Для оценки величины ошибок | ||
| 14 | Методы обнаружения экзопланет: планеты | параметров определенных из моделирования и | |
| вокруг пульсаров. Пульсар: быстро | оценки устойчивости решения был | ||
| вращающаяся магнитная нейтронная звезда. | использован метод Монте Карло. В качестве | ||
| Размер: 10 – 20 км, Плотность: 109 г/см3, | реальной орбиты была принята орбита, | ||
| Остаток от вспышки сверхновой, Излучает | определенная из наилучшего решения, затем | ||
| радио волны в узком конусе из области | было сгенерировано 200 массивов | ||
| магнитных полюсов (эффект ”маяка”), Период | наблюдательных данных с теми же фазами | ||
| пульсаций = периоду вращения. Орбитальное | орбитального периода и с теми же ошибками | ||
| вращение планеты приводит к ”покачиванию” | измерений, что и реальные данные. Затем | ||
| пульсара вдоль луча зрения. Период радио | ?2-минимизация была применена к | ||
| пульсаций меняется из-за эффекта Допплера. | сгенерированным наборам данных и наилучшее | ||
| Измеряя задержки в периоде пульсаций | решение найдено для каждого из них. Один | ||
| (10-12 сек), можно обнаружить присутствие | из сгенерированных наборов данных | ||
| планеты и найти период ее обращения и | поляризации (вверху) и усредненные в | ||
| массу. На рис. справа: три планеты | равных фазовых интервалах значения | ||
| обнаружены у пульсара PSR1257+12 | поляризации полученные из этого набора | ||
| (Wolszczan & Frail, 1992). Схема, | (внизу). Наилучшее решение полученное из | ||
| поясняющая излучение пульсара. Типичный | ?2-минимизации показана красной сплошной | ||
| период пульсаций – неск. секунд, но есть | линией. 30. | ||
| объекты с пульсациями в 10-3 сек. 14. | 31 | Планета HD 189733b: интерпретация | |
| 15 | Свойства экзопланет: статистика | данных поляриметрии. Результаты | |
| открытий. Всего открыто планет: ~ 300 (к | статистических тестов показали, что | ||
| концу 2008 г.) ~ 20 систем с несколькими | параметры планеты, полученные из | ||
| (до трех) планетами. Больше всего планет | сгенерированных наборов данных | ||
| открыто методом измерения лучевых | концентрируются вокруг наилучшего решения | ||
| скоростей: > 250 (c 1995 г.) Много | для каждого из параметров. Из этого можно | ||
| планет обнаружено методом транзита: > | сделать выводы, что: ошибки измерений | ||
| 30 (c 1999 г.) Но: многие из них пока еще | имеют Гауссово (нормальное) распределение, | ||
| не подтверждены. 4 планеты открыты методом | 2) обнаруженный поляризационный сигнал не | ||
| гравитационной линзы (с 2004 г.) 4 планеты | является артефактом, 3) решение устойчиво | ||
| открыто у пульсаров (с 1992 г.) – возможно | к ошибкам. Результаты теста методом Монте | ||
| эти планеты сформировались после взрыва | Карло были использованы для оценки ошибок | ||
| сверхновой из ее остатков. 4 кандидата в | параметров планеты, найденных из | ||
| планеты обнаружены методом | поляриметрии. ?2 контуры, соответствующие | ||
| ноль-интерферометрии (с 2004 г.) | наилучшему решению для HD 189733b | ||
| Образование планет вокруг звезд – не | (сплошные линии). Контуры показаны для | ||
| редкость, а обычное явление! Солнечная | доверительных интервалов 68.3%, 90%, и | ||
| система сильно отличается от других | 99%. Из-за неоднозначности определения | ||
| открытых планетных систем! (но: необходимо | угла ?, имеются два одинаковых минимума, | ||
| принять во внимание сильный эффект | отстоящих друг от друга на 180o. Решения, | ||
| селекции) Источник информации по | полученные из сгенерированных методом | ||
| экзопланетам: The Extrasolar Planet | Moнте Карло наборов данных показаны | ||
| Encyclopaedia (http://exoplanet.eu/). 15. | красными точками. 31. | ||
| 16 | Свойства экзопланет: радиусы орбит. | 32 | Планета HD 189733b: результаты |
| Значительное число экзопланет обращаются | поляриметрии. Ориентация орбиты на небе | ||
| вокруг своих звезд по орбитам < 0.1 AU | (см. рисунок). Радиус сферы Ламберта: RL = | ||
| ! Есть много планет с орбитой в пределах | 1.5 ? 0.2 Rj на ~ 30% больше чем радиус | ||
| 0.04-0.05 AU с периодами обращения 3-4 дня | планеты, определенный методом транзита. В | ||
| и с массой ? 1 MJ (hot Jupiters). Прежняя | реальности, альбедо планеты должно быть | ||
| теория формирования планетных систем | меньше ? размер рассеивающей свет | ||
| требует серьезной модификации. Высокая | атмосферы, найденный из поляриметрии, | ||
| температура на расстоянии < 0.1 AU | может быть еще больше. Если альбедо | ||
| сильно затрудняет формирование планеты. 2) | сравнимо с наблюдаемым у Юпитера и Сатурна | ||
| Масса типичного протопланетного диска | (~ 0.5), то размер атмосферы RL = 1.7 ? | ||
| внутри таких коротких орбит слишком мала, | 0.2 Rj Большой размер рассеивающей свет | ||
| чтобы сформировать планету с массой | атмосферы согласуется с результатами | ||
| Юпитера, даже при 100% эффективности | рентгеновских наблюдений, | ||
| использования имеющегося вещества. 3) Даже | свидетельствующих о наличии протяженной | ||
| если бы вещества было достаточно, молодой | газовой оболочки вокруг HD 189733b | ||
| “горячий Юпитер” был бы разорван на части | (Wheatly & Briggs, 2007) Данные | ||
| гравитацией звезды. Зависимость между | поляриметрии свидетельствуют о рассеянии | ||
| массой (в MJ ) и длиной большой полуоси | на малых частицах: H, H2, H2O, или даже на | ||
| орбиты (в AU) для экзопланет (красные | небольших пылинках. В последнем случае | ||
| значки) и для планет солнечной системы | размер пылевых частиц должен быть ? 0.5 | ||
| (зеленые значки). Взято из: | мкм. 32. | ||
| http://jilawww.colorado.edu/~pja/. 16. | 33 | Планета HD 189733b: схема, поясняющая | |
| 17 | Свойства экзопланет: эксцентриситеты | возникновения поляризации. Перемещение | |
| орбит. Эксцентриситеты орбит экзопланет: В | планеты по небу (справа), приводящее к | ||
| целом, эксцентричность орбит у экзопланет | возникновению переменной поляризации | ||
| довольно велика! Это обстоятельство трудно | (слева). Поляризация достигает максимума в | ||
| объяснить одним эффектом селекции. | моменты элонгаций (фазы 0.25 и 0.75), | ||
| Планета, расположенная на близком | когда угол рассеяния = 90o. В моменты | ||
| расстоянии от звезды, должна обращаться по | соединений (фазы 0.0 и 0.5) поляризация | ||
| круговой орбите из-за приливного | близка к нулю из-за того, что свет | ||
| воздействия. Возможное объяснение: | рассеянный вперед и назад почти не | ||
| экзопланеты-гиганты формируются на | поляризован. 33. | ||
| значительном удалении от центральной | 34 | Band. ?q. RL/RJ. p(Rt=1.15). U. | |
| звезды, постепенно мигрируя по направлению | 1.1?10–4. 1.22. 0.75. B. 0.9?10–4. 1.14. | ||
| к ней. Зависимоcть эксцентричности орбиты | 0.66. V. 0.5?10–4. 0.80. 0.32. Планета HD | ||
| от длины большой полуоси для | 189733b: новые наблюдения поляризации в | ||
| экзопланет-гигантов (красные значки) и | 2008 г. TurPol (NOT, 2.5 м) UBV, 2008 г. | ||
| планет солнечной системы (зеленые значки). | Апрель и Aвгуст Экспозиции в 10 сек при | ||
| Видимое отсутствие экзопланет на | 8x16 положениях фазовой пластинки = 32 | ||
| расстоянии более 3 AU - следствие эффекта | измерения параметров Стокса q и u за один | ||
| наблюдательной селекции. Взято из: | час. Всего: 40 часов наблюдений с хорошим | ||
| http://jilawww.colorado.edu/~pja/. 17. | покрытием орбитального периода. Ошибка | ||
| 18 | Свойства экзопланет: орбитальные | одного измерения за ночь (3–4h) ~3?10–5 | |
| периоды. Орбитальные периоды экзопланет: | Ошибка усредненной по фазовому интервалу | ||
| Ясно видна группировка планет вокруг | величины поляризации ~2?10–5 Очень малая | ||
| периодов ~ 3 дня и видимое отсутствие | телескопная поляризация < 5?10–5 (~20 | ||
| планет с более короткими периодами. ? | standard stars). 34. | ||
| Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства.ppt | |||
http://900igr.net/kartinka/astronomija/planety-vokrug-drugikh-zvezd-metody-obnaruzhenija-i-svojstva-70146.html
cсылка на страницу
Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства
другие презентации на тему «Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства»
«Планеты Солнечной системы» - Уран. Марсианский год длится 687 земных суток. Нептун. Спуск космического аппарата на поверхность Луны. Плутон. Марс. Станция "Мир" находится над водами Тихого океана. Луна - ближайшее к Земле небесное тело. Армстронг. Большое красное пятно, гигантский ураган в атмосфере Юпитера. Меркурий и Земля.
«Планеты» - Встречаем мы Землю рядом с Луной И огненный Марс, что кружит за Землей. Смена дня и ночи. Земля – наш космический корабль. Отчего на Земле происходит смена дня и ночи? Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон – газовые планеты. Масса Земли в 330 тысяч раз больше массы Солнца. Кроссворд (маршрут). Вид Земли из космоса.
«Морская звезда» - КУЛЬЦИТА НОВОГВИНЕЙСКАЯ (Culcita novaeguineae) похожа на небольшую подушку. A. forbesi обычно медленно ползают по дну посредством координированного движения ножек. Ёж морской съедобный. Линкии обладают способностью периодически аутотомировать, т. е. самопроизвольно обламывать свои лучи. Интересна пикноподия не только крупными размерами и хищным способом питания.
«Образование планет» - Практически все планеты-гиганты имеют спутники и системы колец. Земля – одна из планет солнечной системы. Кальций. Выводы «катастрофических» гипотез. Возникновение планет. Давай те сохраним Землю такой, какой она нам досталась! Туманность «Орел». Титан. Магний. Основная масса протопланетного диска уходит из Солнечной системы.
Звезды
17 презентаций о звездах
Астрономия
26 тем
Астрономия
○ История астрономии
○ Астрономы
Вселенная
○ Эволюция Вселенной
○ Галактики
○ Звезды
▫ Виды звёзд
○ Созвездия
Солнечная система
○ Солнце
○ Планеты
○ Спутники
○ Земля
○ Луна
○ Небо
Космос
○ Космонавтика
○ Космические корабли
○ Полёты в космос
▫ Первые полёты
• Животные в космосе
○ Космонавты
▫ Гагарин
▫ Женщины-космонавты
Без темы
Похожие
презентации
Картинки
900igr.net
>
Презентации по астрономии
>
Звезды
>
Планеты вокруг других звезд: методы обнаружения и свойства