Интересующий объект Кеплера
Звезда, обнаруженная космическим телескопом «Кеплер», предположительно имеющая транзитную планету

Объект интереса Кеплера (KOI) — это звезда, наблюдаемая космическим телескопом Кеплера , которая, как предполагается, содержит одну или несколько транзитных планет . KOI берутся из главного списка из 150 000 звезд, который сам по себе генерируется из каталога входных данных Кеплера (KIC). KOI показывает периодическое затемнение, указывающее на невидимую планету, проходящую между звездой и Землей, затмевая часть звезды. Однако такое наблюдаемое затемнение не является гарантией транзитной планеты, поскольку другие астрономические объекты, такие как затменная двойная на заднем плане, могут имитировать транзитный сигнал. По этой причине большинство KOI пока не являются подтвержденными транзитными планетными системами.

Миссия Kepler длилась 4 года с 2009 по 2013 год. [1] Миссия K2 продолжила миссию в течение следующих 5 лет и завершилась в октябре 2018 года. [2] KOI предоставляет каталог из 10 000 астрономических тел [3], и многие из них были подтверждены как экзопланеты. Число KOI не будет увеличиваться, и с помощью телескопов с передовыми технологиями KOI могут стать подтвержденными экзопланетами быстрее, чем раньше. [4]

История

Первый публичный выпуск списка KOI состоялся 15 июня 2010 года и содержал 306 звезд, подозреваемых в наличии экзопланет , на основе наблюдений, проведенных между 2 мая 2009 года и 16 сентября 2009 года. Было также объявлено, что было обнаружено еще 400 KOI, но они не будут немедленно опубликованы. Это было сделано для того, чтобы члены команды Kepler могли провести последующие наблюдения. [5]

1 февраля 2011 года во втором выпуске наблюдений, сделанных в тот же период времени, содержалась улучшенная редукция даты и список из 1235 транзитных сигналов вокруг 997 звезд. [6]

Соглашение об именовании

Звезды, наблюдаемые Кеплером, которые считаются кандидатами на транзитные события, получают обозначение «KOI» с последующим целым числом. Для каждого набора периодических транзитных событий, связанных с определенным KOI, к номеру KOI для этой звезды добавляется двузначная десятичная цифра. Например, первый кандидат на транзитное событие, идентифицированный вокруг звезды KOI-718 , обозначается KOI-718.01, в то время как второй кандидат — KOI-718.02, а третий — KOI-718.03. [6] После того, как кандидат на транзитное событие подтвержден как планета (см. ниже), звезда обозначается «Kepler» с последующим дефисом и целым числом. Связанные планеты имеют то же обозначение, за которым следует буква в порядке их открытия.

Данные Кеплера по KOI

Для всех 150 000 звезд, транзиты которых отслеживал Кеплер, имеются оценки температуры поверхности каждой звезды , радиуса , поверхностной гравитации и массы . Эти величины получены из фотометрических наблюдений, проведенных до запуска Кеплера на 1,2-метровом рефлекторе в обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла . [7] Для KOIs имеются, кроме того, данные о каждом транзитном сигнале: глубина сигнала, продолжительность сигнала и периодичность сигнала (хотя у некоторых сигналов эта последняя часть информации отсутствует). Предполагая, что сигнал вызван планетой, эти данные можно использовать для получения размера планеты относительно ее родительской звезды, расстояния планеты от родительской звезды относительно размера родительской звезды (предполагая нулевой эксцентриситет ) и орбитального периода планеты. В сочетании с оценочными свойствами звезды, описанными ранее, можно сделать оценки абсолютного размера планеты, ее расстояния от родительской звезды и ее равновесной температуры . [5] [8]

Источники путаницы

Ложные срабатывания

Хотя было подсчитано, что 90% кандидатов на транзит KOI являются истинными планетами, [9] ожидается, что некоторые из KOI будут ложноположительными , т. е. не фактическими транзитными планетами. Большинство этих ложноположительных, как ожидается, будут затменными двойными , которые, хотя пространственно гораздо более далеки и, следовательно, более тусклые, чем KOI на переднем плане, находятся слишком близко к KOI на небе, чтобы телескоп Kepler мог их различить. С другой стороны, статистические колебания в данных, как ожидается, внесут менее одного ложноположительного события во весь набор из 150 000 звезд, наблюдаемых Kepler. [6]

Ошибочная идентификация

В дополнение к ложным срабатываниям, транзитный сигнал может быть вызван планетой, которая существенно больше, чем та, что оценивается Кеплером. Это происходит, когда есть источники света, отличные от просто проходящей звезды, например, в двойной системе . В таких случаях, как эти, площадь поверхности, производящая свет, больше, чем предполагается, поэтому данный транзитный сигнал больше, чем предполагается. Поскольку примерно 34% звездных систем являются двойными, до 34% сигналов KOI могут быть от планет внутри двойных систем и, следовательно, быть больше, чем оценивается (предполагая, что планеты с такой же вероятностью образуются в двойных системах, как и в одиночных звездных системах). Однако дополнительные наблюдения могут исключить эти возможности и имеют важное значение для подтверждения природы любого данного кандидата на роль планеты. [6]

Проверка кандидатов

Дополнительные наблюдения необходимы для подтверждения того, что KOI на самом деле имеет предсказанную планету, а не является ложным положительным результатом или неправильной идентификацией. Наиболее устоявшимся методом подтверждения является получение измерений радиальной скорости планеты, действующей на KOI. Однако для многих KOI это неосуществимо. В этих случаях спекл-визуализация или адаптивная оптическая визуализация с использованием наземных телескопов могут быть использованы для значительного снижения вероятности фоновых затмевающих двойных. Такие последующие наблюдения, как оценивается, снижают вероятность таких фоновых объектов до менее чем 0,01%. Кроме того, спектры KOI могут быть получены, чтобы увидеть, является ли звезда частью двойной системы. [6]

Известные KOI

KOI с подтвержденными планетами

По состоянию на 10 августа 2016 года «Кеплер» обнаружил 2329 подтверждённых планет, вращающихся вокруг 1647 звёзд, а также 4696 кандидатов в планеты. [10] [11]

Ранее обнаруженные планеты

Три звезды в поле зрения космического телескопа Kepler были идентифицированы миссией как Kepler-1, Kepler-2 и Kepler-3 и имеют планеты, которые были ранее известны из наземных наблюдений и которые были повторно обнаружены Kepler. Эти звезды каталогизированы как GSC 03549-02811 , HAT-P-7 , и HAT-P-11 . [12]

Планеты подтверждены командой «Кеплера»

Восемь звезд были впервые обнаружены Кеплером, чтобы иметь сигналы, указывающие на транзитные планеты, и с тех пор их природа была подтверждена. Это звезды: Kepler-1658, KOI-5 , Kepler-4 , Kepler-5 , Kepler-6 , Kepler-7 , Kepler-8 , Kepler-9 , Kepler-10 и Kepler-11 . Из них Kepler-9 и Kepler-11 имеют несколько планет (3 и 6 соответственно), которые, как подтверждено, вращаются вокруг них. [12] Kepler-1658b (KOI-4.01), вращающийся вокруг Kepler-1658, был подтвержден в 2019 году . [13] [14]

Планеты, подтвержденные другими коллаборациями

Из данных Кеплера, опубликованных для общественности, подтверждено, что в одной системе есть планета — Кеплер-40 . [15]

KOI с неподтвержденными планетами

Kepler-20 (KOI-70) имеет транзитные сигналы, указывающие на существование по крайней мере четырех планет. KOI-70.04 — одна из самых маленьких экзопланет, обнаруженных вокруг звезды главной последовательности (0,6 радиуса Земли) на сегодняшний день, и вторая самая маленькая известная экзопланета после Draugr . Вероятность того, что KOI 70.04 имеет природу, выведенную Кеплером (а не является ложным срабатыванием или неправильной идентификацией), оценивается в >80%.

Шесть транзитных сигналов, опубликованных в данных от 1 февраля 2011 года, указывают на планеты, которые являются как «землеподобными» (размером менее 2 радиусов Земли), так и расположены в обитаемой зоне родительской звезды. Это: KOI-456.04 , [16] KOI-1026.01, KOI-854.01 , KOI-701.03 , KOI 326.01 и KOI 70.03 . [6] Более позднее исследование показало, что один из этих кандидатов (KOI-326.01) на самом деле намного больше и горячее, чем сообщалось изначально. [17] На данный момент единственным транзитным «землеподобным» кандидатом в обитаемой зоне вокруг солнцеподобной звезды является KOI-456.04 , [16] которая находится на орбите вокруг Kepler-160.

Исследование Мьюирхеда и др., проведенное в сентябре 2011 года, сообщает, что повторная калибровка расчетных радиусов и эффективных температур нескольких карликовых звезд в выборке Кеплера дает шесть новых кандидатов земного размера в пределах обитаемых зон их звезд: KOI-463.01 , KOI-1422.02 , KOI-947.01 , KOI-812.03 , KOI-448.02, KOI-1361.01 .[1]

Открытия, не связанные с планетами

Несколько KOI содержат транзитные объекты, которые горячее звезд, через которые они проходят, что указывает на то, что меньшие объекты являются белыми карликами, образованными посредством переноса массы . К этим объектам относятся KOI-74 и KOI-81 . [18] В списке кандидатов Kepler 2011 года также указан KOI-959 как местонахождение транзитного белого карлика, [6] но на самом деле это транзитный коричневый карлик, известный как LHS 6343 C. [19]

Считается, что KOI-54 — это двойная система, содержащая две звезды класса А на сильно эксцентричных орбитах с большой полуосью 0,4 а.е. Во время периастра приливные искажения вызывают периодическое увеличение яркости системы. Кроме того, эти приливные силы вызывают резонансные пульсации в одной (или обеих) звездах, что делает ее всего лишь 4-й известной звездной системой, демонстрирующей такое поведение. [ 20]

KOI-126 — это тройная звездная система, состоящая из двух звезд с малой массой (0,24 и 0,21 солнечных масс ( M ☉ )) вращающихся вокруг друг друга с периодом 1,8 дня и большой полуосью 0,02 а.е. Вместе они вращаются вокруг звезды с массой 1,3  M ☉ с периодом 34 дня и большой полуосью 0,25 а.е. Все три звезды затмевают друг друга, что позволяет проводить точные измерения их масс и радиусов. Это делает звезды с малой массой 2 из всего лишь 4 известных полностью конвективных звезд, параметры которых точно определены (т.е. лучше нескольких процентов). Остальные 2 звезды составляют затменную двойную систему CM Draconis . [21]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Ресурсы данных миссии Кеплер в архиве экзопланет". exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Получено 10.11.2023 .
  2. ^ "Ресурсы данных миссии K2 в архиве экзопланет NASA". exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Получено 10.11.2023 .
  3. ^ "Каталог экзопланет | Discovery". Исследование экзопланет: планеты за пределами нашей Солнечной системы . Получено 10.11.2023 .
  4. ^ "Уэбб из НАСА обнаружил атмосферу экзопланеты, которую никогда раньше не видели - НАСА". 2022-11-22 . Получено 2023-11-10 .
  5. ^ ab Боруки, Уильям Дж. и др. (2010). «Характеристики кандидатов на планеты Кеплера на основе первого набора данных: большинство из них не имеют размера Нептуна и меньше». arXiv : 1006.2799 . doi :10.1088/0004-637X/728/2/117. S2CID  93116. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ abcdefg Боруки, Уильям Дж. и др. (2011-02-01). "Характеристики кандидатов в планеты, наблюдавшихся Кеплером, II: Анализ данных за первые четыре месяца" (PDF) . The Astrophysical Journal . 736 (1): 19. arXiv : 1102.0541 . Bibcode :2011ApJ...736...19B. doi :10.1088/0004-637X/736/1/19. S2CID  15233153. Архивировано из оригинала (PDF) 21.07.2011 . Получено 10.02.2011 .
  7. ^ Браун, Тимоти М. и др. (2011). «Каталог входных данных Кеплера: фотометрическая калибровка и звездная классификация». The Astronomical Journal . 142 (4): 112. arXiv : 1102.0342 . Bibcode : 2011AJ....142..112B. doi : 10.1088/0004-6256/142/4/112. S2CID  119250819.
  8. ^ Сигер, Сара (2010). «Транзиты и покрытия экзопланет Джошуа Н. Винна». Экзопланеты . Издательство Университета Аризоны . С. 55–78. ISBN 978-0-8165-2945-2.
  9. ^ Мортон, Тимоти Д.; Джонсон, Джон Эшер (2011). «О низких ложноположительных вероятностях кандидатов в планеты Кеплера». The Astrophysical Journal . 738 (2): 170. arXiv : 1101.5630 . Bibcode :2011ApJ...738..170M. doi :10.1088/0004-637X/738/2/170. S2CID  35223956.
  10. ^ Kepler Discoveries NASA Доступно 10 августа 2016 г.
  11. ^ "архив экзопланет". Архивировано из оригинала 26 февраля 2014 года . Получено 10 августа 2016 года .
  12. ^ ab "Kepler Discoveries". NASA . 2011-02-08. Архивировано из оригинала 2010-05-27 . Получено 2011-02-12 .
  13. ^ Стрикленд, Эшли (2019-03-06). «Первая экзопланета Кеплера подтверждена спустя 10 лет после открытия». CNN . Получено 20-12-2022 .
  14. ^ Chontos, Ashley; Huber, Daniel; Latham, David W.; Bieryla, Allyson; Eylen, Vincent Van; Bedding, Timothy R.; Berger, Travis; Buchhave, Lars A.; Campante, Tiago L.; Chaplin, William J.; Colman, Isabel L.; Coughlin, Jeff L.; Davies, Guy; Hirano, Teruyuki; Howard, Andrew W. (2019). "The Curious Case of KOI 4: Confirming Kepler's First Exoplanet Detection". The Astronomical Journal . 157 (5): 192. arXiv : 1903.01591 . Bibcode : 2019AJ....157..192C. doi : 10.3847/1538-3881/ab0e8e . ISSN  1538-3881. S2CID  119240124.
  15. ^ Santerne; Diaz; Bouchy; Deleuil; Moutou; Hebrard; Eggenberger; Ehrenreich; Gry (2011). "SOPHIE velocimetry кандидатов на транзит Kepler II. KOI-428b: горячий Юпитер, проходящий через субгигантскую звезду F". Astronomy . 528 : A63. arXiv : 1101.0196 . Bibcode :2011A&A...528A..63S. doi :10.1051/0004-6361/201015764. S2CID  119275985.
  16. ^ ab Heller, Rene; et al. (2020-06-04). "Transit least-squares survey, III: A 1.9 R⊕ transit candidate in the habitable zone of Kepler-160 and a nontransiting planet characteristics by transit-time variations". Astronomy and Astrophysics . 638 : A10. arXiv : 2006.02123 . Bibcode :2020A&A...638A..10H. doi :10.1051/0004-6361/201936929. S2CID  219260293 . Получено 2020-06-08 .
  17. ↑ Грант, Эндрю (8 марта 2011 г.). «Эксклюзив: «Самая похожая на Землю» экзопланета получает серьезное понижение в рейтинге — она непригодна для жизни». Журнал Discover . Архивировано из оригинала 9 марта 2011 г. Получено 09.03.2011 .
  18. ^ Роу, Джейсон Ф.; и др. (2010). «Наблюдения Кеплера за транзитными горячими компактными объектами». The Astrophysical Journal Letters . 713 (2): L150–L154. arXiv : 1001.3420 . Bibcode : 2010ApJ...713L.150R. doi : 10.1088/2041-8205/713/2/L150. S2CID  118578253.
  19. ^ Джонсон, Джон Эшер; Эппс, Кевин; Газак, Дж. Закари; Крепп, Джастин Р.; Кроссфилд, Ян Дж.; Говард, Эндрю У.; Марси, Джефф У.; Мортон, Тимоти Д.; Чубак, Карли; Айзексон, Говард (2011). "LHS 6343 C: транзитный коричневый карлик поля, обнаруженный миссией Кеплера". The Astrophysical Journal . 730 (2): 79. arXiv : 1008.4141 . Bibcode :2011ApJ...730...79J. doi :10.1088/0004-637X/730/2/79. S2CID  50850728.
  20. ^ Welsh, William F; et al. (2011). "KOI-54: The Kepler Discovery of Tidally-Excited Pulsations and Brightenings in a Highly Eccentric Binary". Серия приложений к Astrophysical Journal . 197 (1): 4. arXiv : 1102.1730 . Bibcode : 2011ApJS..197....4W. doi : 10.1088/0067-0049/197/1/4. S2CID  118472598.
  21. ^ Картер, Джошуа А. и др. (2011). «KOI-126: трижды затмевающая иерархическая тройка с двумя маломассивными звездами». Science . 331 (6017): 562–565. arXiv : 1102.0562 . Bibcode :2011Sci...331..562C. doi :10.1126/science.1201274. PMID  21224439. S2CID  25227222.

Дальнейшее чтение

  • «Бонанца Кеплера, осмысление более 1200 внесолнечных миров». 2011-02-08 . Получено 2011-02-10 .
  • Овербай, Деннис (2 февраля 2011 г.). «Охотник за планетами Кеплера находит 1200 возможностей». The New York Times . Получено 10 февраля 2011 г.
  • «NASA находит кандидатов на планеты размером с Землю в обитаемой зоне, система из шести планет». NASA. 2011-02-01. Архивировано из оригинала 2011-05-12 . Получено 2011-02-14 .
  • Сводная таблица объектов KOI
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Объект_интереса_Кеплера&oldid=1250562726"