Astronomiya

Exo-planetlərin aşkarlanması

Exo-planetlərin aşkarlanması

Exo-planetlərin aşkarlanmasında istifadə edilən metodlardan biri, planetin ulduz diskindən keçərkən ana ulduzun parlaqlığında bir az daldırma axtarmaqdır. İntuitiv olaraq, mənə elə gəlir ki, qalaktik qonşuluğumuzdakı planet sistemləri təsadüfi yönümlü olsaydı, bunların çox böyük bir hissəsi olmalıdır ki, tranzitlər heç Yer üzündən ola bilməz. Bəlkə də, təsadüfi oriyentasiya fərziyyəsi səhvdir və planetlərin sistemlərinin fırlanma oxlarının bəzi uyğunlaşması mövcuddur ki, bu da bəzi üstünlük verilən müstəvidə (qalaktik müstəvidə) planetlərin aşkarlanmasını asanlaşdıracaqdır.

Exo-planetlərin axtarışı ilə bağlı populyar təqdimatlarda bu məsələnin həll olunduğunu heç görməmişəm. Qalaktika bölgəmizdəki ekzo-planetlərin sayının real qiymətləndirilməsində hansı müşahidələrdən və / və ya fərziyyələrdən istifadə olunur?

(Bu forumda əlaqəli suallar var, amma fırlanma oxlarının mümkün uyğunlaşması barədə soruşan bir sual tapmadım.)


Təsadüfi istiqamətlərin fərziyyəsi ağlabatan bir fikirdir. Ekzoplanetlərin 1980-ci illərdə aşkar edilməməsinin bir səbəbi də günəş sistemlərinin çoxunun bizimkilər kimi olacağını, böyük planetləri böyük məsafədə, tranzitləri nadir hala gətirən, nadir tapan və çətin tapacağı gözləntisiydi.

İsti Jupiters bunu dəyişdirdi. Kepler'in aşkar etdiyi planetlərin əksəriyyəti ev sahibi ulduzuna çox yaxındır. Deməli, fırlanma oxunun Günəş sisteminə nisbətən meyli üçün böyük bir təsadüf tələb olunmur. 80 ilə 90 dərəcə arasındakı eksenel bir meyl, kəşf olunan bir çox sistemdə bir tranzitə imkan verəcəkdir.

Planetləri olan ulduzların sayını qiymətləndirərkən, demək olar ki, bütün günəşə bənzər ulduzların planet sistemlərinə sahib olduğu qənaətinə gəldikdə bu nəzərə alınır. Kepler bunların yalnız bir hissəsini aşkar edə bilər, lakin o qədər çox ulduz araşdırması aparır ki, çox sayda planet sistemini tapdı. Ancaq müşahidə olunan ulduzların çoxu tranzit göstərmədi. Kəşflərindən kənarlaşdıraraq, digər ulduzların ətrafında planetləri aşkar etməməyimizin əsas səbəbinin ekzoplanetar sistemlərin meylindən qaynaqlandığı qənaətinə gəlməliyik.

Ekzoplanetlərin tranziti ilə əlaqəli ehtimalların təhlili üçün Ulduz meyl məhdudiyyətləri olan Ulduzlar üçün tranzit ehtimallarına müraciət edə bilərsiniz.


Ümumiyyətlə bir problem olmur, çünki əksər eksperimentlər sadəcə ekzoplanetlər tapmaqla məşğuldur. Nadir hallarda hədəf seçilməsinə gedən hər cür qərəz səbəbindən əhali statistikasını təxmin etmək asan bir şəkildə tərtib edilmişdir. Təəssüf ki, ekzoplanetlər üçün axtarış kəşfin hər şey olduğu bir idmana çevrildi.

Əgər biri orbitlərin təsadüfi istiqamətini qəbul edərsə (və bunun hamısı bir ehtimaldır), onda tranzit ehtimalı təxminən $$ P simeq frac {R_p + R_s} {a} $$ olduğu yerdə $ R_p $ və $ R_s $ sırasıyla planetin radiusu və isti ulduz və $ a $ planetin orbital radiusudur (dairəvi olmayan orbitlər üçün kiçik dəyişikliklərlə). Bu nə qədər böyükdürsə, tranzitin baş vermə ehtimalı daha yüksəkdir. Beləliklə, böyük ulduzlara yaxın dövr edən böyük ekzoplanetlərin tranzit keçmə ehtimalı daha yüksəkdir. O zaman prinsipcə ekzoplanetlərin statistikası və tezliyi hesablanarkən bu təsir düzəldilə bilər.

Bəs təsadüfi orbital meyl fərziyyəsi nə qədər yaxşıdır? Dürüstəm ki, hazırda heç kim bilmir. Təsadüfi fərziyyəyə uyğunluğu taparaq kiçik kütlələrin qrupları (Jackson & Jeffries 2010) daxilində spin baltalarının mümkün uyğunlaşdırılması üzərində iş gördüm. Asterosismologiyanı istifadə edən daha yeni bir iş, daha kütləvi ulduzlar üçün uyğunlaşma ola biləcəyini göstərir (Corsaro et al. 2017). Bununla birlikdə, qruplardakı ulduzların spin oxları (və buna görə planetin orbitlərinin əksəriyyətinin əksəriyyəti) düzülsə də, hər bir qrupun eyni açısal impuls vektoruna sahib olmasının heç bir açıq səbəbi yoxdur, qruplar nəticədə sahəyə dağıldıqda , ehtimal ki, yalançı təsadüfi bir paylama meydana gətirir?

İstisna olmaqla, birdən qalaktik gelgitlər və ya geniş miqyaslı qalaktik maqnetik sahə, klasterləri meydana gətirən buludların açısal impuls istiqamətinin formalaşmasında rol oynadı. Bəzi uyğunlaşmanın qocalığa qədər davam etməsi mümkündürmü? Corsaro et al. bir qrup içindəki qarşılıqlı əlaqələrin ulduz meydana gəlməsi bitdikdən sonra açısal momentumu "dırmaşmaq" üçün kifayət etmədiyini iddia edirlər. Ulduzlar arasındakı sıx qarşılıqlı təsir sahəyə bir qrupdan çıxdıqdan sonra daha az azalır. Rees & Zijlstra (2013) tərəfindən hazırlanan maraqlı bir əsər, iki qütblü planetar dumanlıqların Qalaktik qabarıqlığa doğru təsadüfi olmayan bir istiqamət paylanmasına dair dəlillər olduğunu tapdı. Bu, dumanlıqların bipolyar formasından məsul ikili sistemlərin orbital açısal momentumunun yönəldildiyini irəli sürdü. in qalaktik düzlük. Nəticə son dərəcə statistik cəhətdən əhəmiyyətlidir, amma bildiyimə görə, planetdən kənar tədqiqatlardan tranzit gəlirlərinin qiymətləndirilməsi üçün açıq təsirlərinə baxmayaraq, təqib olunmayıb.

Düşünürəm ki, Kepler peykinin keyfiyyətini bütün səmada ekzoplanet axtarışlarından sonra (əsas Kepler sorğusu müəyyən bir istiqamətdə idi) bu suala daha yaxşı cavab veriləcəkdir. Planetdə səmanın mövqeyindən asılı olaraq dəyişikliklər baş verərsə (hər nə qədər müşahidə olunan ulduz növlərinə nəzarət etməlisinizsə) hər hansı bir geniş miqyaslı hizalanma ilə əlaqəli olduqda çox aydın olmalıdır. Bəlkə Kepler K2 sahələrində ekliptik ətrafındakı mövqelərdə alınan kifayət qədər məlumat var - heç bir analiz görmədim. Bununla belə, bu məlumatlar 2018-ci ildə NASA-nın bütün səmavi TESS peykinin buraxılması ilə əlçatan olacaqdır.


IoA hazırda Atakama Səhrasında Paranal Rəsədxanasında yerləşən parlaq ulduzlar ətrafında kiçik planetlərin yerüstü axtarışı olan Yeni Nəsil Transit Tədqiqatında (NGTS) iştirak edir.

Bölmə üzvləri eyni zamanda canlandırılmış Kepler missiyasından (K2) alınan məlumatlarla da işləyirlər və gələcək ESA PLATO2 missiyası üçün Exoplanet Analiz Sistemini inkişaf etdirir və idarə edəcəklər.


Exo-planetlərin aşkarlanması - Astronomiya

Bu iki səbəbə görə vacibdir:

  • Mütəxəssislər hədəf siyahısına əlavə etmək üçün yeni planetləri kəşf edə bilərlər
  • Həvəskarlar hədəf siyahısını peşəkarlar üçün istədikləri məlumatlarla izləyə bilərlər, çünki mütəxəssis davamlı müşahidə üçün teleskop vaxtını təmin etməkdə çətinlik çəkəcəkdir.

Transitsearch.org kimi mütəşəkkil axtarışlar maraqlı həvəskarlara davamlı iş üçün hədəflərin siyahısını təqdim edə bilər. Ən yaxşısı bu məlumatlar peşəkar qruplar tərəfindən istifadə olunur!

Amatör tərəfindən məlumatların toplanmasının ən uğurlu növü, ulduz parlaqlığındakı fotometrik dəyişiklik və ya tranzit metodudur. Yalnız bir ovuc ulduzun ulduzun səthindən bir planet çarpazlığı olacaq, bu mənbələrin ən az davamlı məlumatlarına ehtiyac yoxdur - bu, mütəxəssisləri daha qaranlıq aşkar üsullarına diqqət ayırmaq üçün vaxt verir.

Bir planet ulduzun bizə baxan hissəsindən keçəndə ulduzun işıq əyrisi bir müddət azalır. Planet keçdikcə işıq əyrisi normallaşır. Aşağıdakı şəkil həvəskar üçün tranzit görüntülərini çəkmək üçün tipik bir quraşdırma göstərir:

765x510 piksel CCD kameralı 8 düymlük Schmidt-Cassegrain teleskopudur - ümumi dəyəri təxminən 4000.00 dollardır - pis deyil! Bu teleskopun işıq əyrisi aşağıdadır:

Bunu peşəkar bir işıq əyri ilə müqayisə edin:

Başqa sözlə, əyri eynidir.

Spectrashift.com-dan bir qrup həvəskar aşkarlamanı növbəti səviyyəyə qaldırdı. 16 düym teleskopa bağlanan evdə qurulmuş bir spektrometr üçün peşəkar xüsusiyyətlərdən istifadə edərək bu qrup, bilinən bir planet sisteminə sahib bir ulduz olan Tau Boo II-dən radial sürəti aşkar edə bildi.

Yuxarıdakı şəkil, xüsusi olaraq hazırlanan fiber optik kabellə (görüntünün solundakı yer boyunca uzanan) 16 düymlük teleskoplarını göstərir. Bu lif bu dizayndan istifadə edərək masaya quraşdırılmış böyük bir spektrometrə bağlıdır:

Bu spektrometrə daha ətraflı baxış Stephen F. Tonkinin kitabında mövcuddur Praktiki Amatör Spektroskopiya.


Astronomlar həqiqətən ekzoplanetləri necə tapırlar?

Bir nəsil əvvəl, uzaq bir ulduzun ətrafında dövr edən bir planet düşüncəsi hələ də fantastika sahəsindəydi. Ancaq 1988-ci ildə ilk ekzoplanetin kəşfindən bəri, yüzlərlə tapdıq, kəşflər zaman keçdikcə daha sürətli oldu.

Əlaqəli məzmun

Keçən ay & # 160NASA astronomları tək bir elanında, Kepler Kosmik Teleskopu tərəfindən toplanan əvvəllər bilinməyən 715 planetin və # 160in & # 160data kəşfini aşkar edərək, məlum ekzoplanetlərin ümumi sayını & # 1601771-ə çatdırdı. Bunların içərisində hər cür ekzoplanet var: bəziləri iki ulduzun ətrafında, bəziləri su ilə doludur, bəziləri təxminən Yer boyundadır və bəziləri Yupiterdən iki qat daha böyükdür.

Ancaq bütün bu uzaq planetlərin böyük əksəriyyətinin bir ortaq cəhəti var və bəzi istisnalarla, ən güclü teleskoplarımızla belə, görmək üçün çox uzaqdalar. Əgər belədirsə, astronomlar orada olduqlarını haradan bilirlər?

Son bir neçə on il ərzində & # 160 tədqiqatçılar, günəş sistemimiz xaricindəki bir çox planetləri aşkar etmək üçün tez-tez ilkin kəşfi təsdiqləmək və planetin xüsusiyyətləri haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün birlikdə istifadə olunan müxtəlif texnika inkişaf etdirdilər. Budur əsas metodların izahı və bu günə qədər istifadə olunan # 160.

Çox uzaq bir ulduz ətrafında fırlanan kiçik bir planetə baxdığınızı düşünün. Bəzən, planet sizinlə ulduzunuzun arasından keçə bilər və qısa müddətdə ulduz işığının qarşısını ala bilər. Bu qaranlıq kifayət qədər tezliklə baş versəydi, onu görə bilməsəniz də, planetin varlığını təxmin edə bilərsiniz.

(Wikimedia Commons vasitəsilə şəkil / Nikola Smolenski)

Bu, mahiyyətdir, bu günə qədər ekzoplanet kəşflərimizin əksəriyyətindən məsul olan ekzoplanetlərin aşkarlanmasının keçid metodudur. Əlbətdə ki, uzaq ulduzlar üçün çılpaq insan gözünün gördüyümüz işıq miqdarında bir qaralmanı etibarlı bir şəkildə təsbit edə biləcəyi bir yol yoxdur, bu səbəbdən elm adamları teleskoplara (xüsusən Kepler kosmik teleskopu) və # 160və toplamaq üçün digər alətlərə etibar edirlər. və bu məlumatları təhlil edin.

Beləliklə, bir astronom üçün tranzit metodu ilə uzaq bir ekzoplaneti "görmək" ümumiyyətlə belə bir şey axtarır:

Uzaq bir ulduzdan gələn qrafik şəklində işığın miqdarı bir planetin aramızda keçdiyi zaman dalır. (Şəkil Wikimedia Commons / & # 1057 & # 1072 & # 1084 & # 1087 & # 1086 & # 1089 & # 1095 & # 1080 & # 1090 & # 1072 & # 1083)

Bəzi hallarda, planetin ulduzu ilə aramızdan keçməsindən qaynaqlanan qaranlıq, astronomlara planetin ölçüsünü də təxmin edə bilər. & # 160Bir ulduzun ölçüsünü və planetin ondan uzaqlığını bilsək ( sonuncusu başqa bir aşkarlama metodu ilə müəyyən edilən radial sürət, bu siyahıda aşağı) və planetin ulduz işığının müəyyən bir faizini blokladığını müşahidə edirik və planetin radiusunu yalnız bu dəyərlərə əsasən hesablaya bilərik.

Bununla yanaşı, tranzit metodunun çatışmazlıqları var. Bir planet bizimlə ulduzumuz arasından keçmək üçün düzgün bir şəkildə düzülməlidir və orbitdən nə qədər uzaqlaşsa, bu uyğunlaşma şansı o qədər azdır. Hesablamalar göstərir ki, öz ulduzunu öz orbitimizdə dövrə vurduğumuz məsafədə (təxminən 93 milyon mil) orbitdə tapan Yer boyu bir planet üçün yalnız yüzdə 0,47 şans var və hər hansı bir qaranlığa səbəb olmaq üçün düzgün bir şəkildə düzəldilməlidir.

Metod eyni zamanda çox sayda saxta pozitivə və tranzit planet olaraq tanıdığımız, amma nəticədə tamamilə başqa bir şeyə səbəb olduğumuz karartma epizodlarına səbəb ola bilər. Bir araşdırma, Kepler məlumatlarında təsbit edilmiş böyük, ətrafında dövr edən planetlərin yüzdə 35-inin əslində mövcud ola bilməyəcəyini və qaranlığın aramızdakı ulduzla toz və ya digər maddələrə aid olduğunu tapdı. Əksər hallarda, astronomlar bu metodla tapılan planetləri bu siyahıdakı digər metodlarla təsdiqləməyə çalışırlar.

Bəzi hallarda, ulduzunun ətrafında dövr edən bir planet, dünyaya çatan işığın batmasına yox, artmasına səbəb olur. Ümumiyyətlə, bunlar planetin çox yaxından yuvarlandığı hallardır, beləliklə aşkar edilə bilən miqdarda istilik şüası buraxdığı dərəcədə qızdırılır.

Bu radiasiyanı ulduzun özündən ayırd edə bilməməyimizə baxmayaraq, düz hizada dövran edən bir planet müntəzəm bir sıra ardıcıllıqla (ayın fazalarına bənzər) bizə məruz qalacaq, bu qədər müntəzəm, dövri kosmik teleskopların bu ulduzlardan aldığı işıq miqdarında bir planetin varlığını çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər.

Tranzit metoduna bənzər şəkildə, bu texnika ilə öz ulduzlarına yaxınlaşan və # 160 yaxın planetləri aşkar etmək daha asandır. İndiyə qədər yalnız bu üsuldan istifadə edərək bir ovuc planetin kəşf olunmasına baxmayaraq, uzunmüddətli ən məhsuldar metod ola bilər, çünki ekzoplanetin aramızda və ulduzun arasından birbaşa keçməsini tələb etməyimizə ehtiyac yoxdur. mümkün kəşflərin daha geniş spektrini açır.

Radial sürət

İbtidai məktəbdə bizə bir günəş sisteminin yavaş-yavaş dövran edən planetlərin, asteroidlərin və digər dağıntıların əhatəsində & # 160 ətrafında sabit bir ulduz olduğu öyrədilir. Həqiqət, bir az daha mürəkkəbdir: Planetlərin cazibə qüvvəsi sayəsində, ulduz & # 160 sistemin ağırlıq mərkəzindən uzaqlaşır və # 160 heç olmasa:

(Wikimedia Commons / Zhatt vasitəsilə şəkil)

Fenomen belə bir şəkildə gedir: böyük bir planet, kifayət qədər kütləsinə sahibdirsə, ulduzu özünə tərəf çəkə bilər və bu da ulduzun uzaq günəş sisteminin tam mərkəzindən hərəkət etməsinə səbəb olur. Beləliklə, ulduzun mövqeyindəki dövri, proqnozlaşdırıla bilən, hələ də dəqiqəlik dəyişikliklər, o ulduzun yanında böyük bir planetin mövcudluğunu çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər.

Astronomlar yüzlərlə ekzoplaneti aşkar etmək üçün bu & # 160fenomendən istifadə etdilər. Son vaxtlara qədər, tranzit yolu ilə keçildikdə, bu metod (radial sürət adlanır) aşkar edilmiş ekzoplanetlərin əksəriyyətindən məsul idi.

Yüzlərlə işıq ili uzaqdakı ulduzlarda cüzi hərəkətləri ölçmək çətin görünə bilər, amma məlum olur ki, astronomlar bir ulduzun Dünyaya doğru sürətləndiyini (və ya ondan) saniyədə bir metr aşağı sürətlə & # 160Doppler effekti üzündən ala bildiyini aşkar edə bilirlər. . & # 160

Təsir dalğaların (səs olsun, görünən işıq və ya digər elektromaqnit enerjisi olsun) onları yayan obyekt müşahidəçiyə doğru irəlilədiyi zaman tezlikdə bir qədər yüksək, uzaqlaşdıqda isə bir qədər aşağı göründüyü fenomendir. Yaxınlaşan & # 160ambulance sireninin uzaqlaşdıqca bir az aşağı tonla əvəz olunduğunun yüksək sızıltısını eşitdiyinizi özünüzdən hiss etdiniz.

Təcili yardım maşınını uzaq bir ulduzla dəyişdirin və bir siren səsini çıxardığı işıqla əvəz edin və fikrinizi çox başa düşdünüz. Ulduzun verdiyi xüsusi işığın tezliklərini ölçən & # 160spektrometrlərdən istifadə edərək astronomlar ulduzun bizə biraz yaxınlaşdığını və ya bir az uzaqlaşdığını bildirən aydın dəyişiklikləri axtara bilər.

Hərəkət dərəcəsi planetin kütləsini belə əks etdirə bilər. Planetin & # 160 radiusu ilə birləşdirildikdə (tranzit metodu ilə hesablanır), bu, alimlərə planetin sıxlığını və beləliklə tərkibini (məsələn, bir qaz nəhəngi və ya qayalı bir planetdirsə) təyin etməyə imkan verə bilər. & # 160

Bu metod da məhdudiyyətlərə tabedir: daha kiçik bir ulduzun ətrafında dövr edən daha böyük bir planet tapmaq çox asandır, çünki belə bir planet ulduzun hərəkətinə daha yüksək təsir göstərir. Nisbətən kiçik, Yer boyda planetlərin, xüsusən də uzaq məsafələrdə aşkarlanması çətin olardı.

Birbaşa görüntü

Bir neçə nadir hallarda, astronomlar ekzoplanetləri mümkün qədər sadə şəkildə tapa bildilər: onları görərək.

Jupiterdən daha böyük üç böyük planet və # 2010-cu ildə HR8799 ulduzunun ətrafında birbaşa görüntülənmişdi. (Ulduzun özü koronaqrafla bloklanmışdır. (NASA / JPL-Caltech / Palomar Rəsədxanası vasitəsi ilə şəkil)

Bu hallar bir neçə səbəbə görə çox nadirdir. Bir planeti ulduzundan ayırd edə bilmək üçün ondan nisbətən uzaq olmalıdır (məsələn, Merkuri'nin uzaqdan Günəşlə fərqlənməyəcəyini təsəvvür etmək asandır). Ancaq bir planet öz ulduzundan çox uzaqdadırsa, ulduzun işığını ümumiyyətlə görünməyəcək qədər əks etdirməz.

Teleskoplar tərəfindən ən etibarlı şəkildə görülə bilən ekzoplanetlər böyükdür (Yupiter kimi) və çox isti, beləliklə teleskoplar tərəfindən aşkar edilə bilən və onları ulduzlarından ayırmaq üçün istifadə olunan öz infraqırmızı şüalarını buraxırlar. Qəhvəyi cırtdanlar ətrafında fırlanan planetlər (texniki cəhətdən ulduz kimi təsnif olunmayan obyektlər, çünki qaynaşma reaksiyaları meydana gətirəcək qədər isti və ya kütləvi olmadıqları üçün və beləliklə az işıq saçan).

Doğrudan görüntüləmə, eyni zamanda bir ulduzun ətrafında fırlanmaq əvəzinə, kosmosda sərbəst üzən bir neçə xüsusilə kütləvi və # 160 planetin aşkarlanması üçün istifadə edilmişdir.

Qravitasiya obyektivi

Bu siyahıdakı bütün əvvəlki üsullar elm adamı olmayan bir qədər mənalı və bəzi intuitiv səviyyədədir. Bir ovuc ekzoplaneti tapmaq üçün istifadə olunan cazibə obyektivi daha mücərrəd düşüncə tələb edir.

Təsəvvür edin ki, bir ulduz çox uzaqda, başqa bir ulduz isə Yerlə Yer arasında təxminən yarısı yolda. Nadir anlarda, iki ulduz, demək olar ki, & # 160 sıraya çıxa bilər gecə səmasında üst-üstə düşür. Bu baş verdikdə, daha yaxın ulduzun cazibə qüvvəsi lens kimi hərəkət edir və uzaqdakı ulduz yaxınlaşarkən gələn işığı böyüdərək bizə çatır.

Uzaq qalaktikadan gələn işığın qısa müddətdə orta yerdəki qara dəliklə böyüdülməsini göstərən qravitasiya obyektivinin simulyasiyası. (Urbane Legend vasitəsilə şəkil)

Yaxın orbitdə bir planetə sahib olan bir ulduz & # 160 cazibə obyektivi kimi xidmət edirsə, bu planetin cazibə sahəsi böyüdülmə hadisəsinə cüzi, lakin aşkar edilə bilən bir qatqı əlavə edə bilər. Beləliklə, & # 160 bəzi nadir hallarda, astronomlar daha uzaq ulduzların işığını böyüdükləri şəkildə uzaq & # 160 planetlərin varlığını çıxara bildilər.

Ekzoplanet kəşflərinin rəng ilə təmsil olunan aşkarlama metodu ilə il üzrə qrafiki. Yaşıl = keçid, mavi = radial sürət, qırmızı = birbaşa görüntüləmə, narıncı = cazibə obyektivi. (Wikimedia Commons / Aldaron üzərindən şəkil)

Joseph Stromberg haqqında

Joseph Stromberg əvvəllər rəqəmsal bir reportyor idi Smithsonian.


SETI İnstitutu haqqında

1984-cü ildə qurulan SETI İnstitutu, missiyası kainatdakı həyatın mənşəyini və mahiyyətini və zəkanın təkamülünü araşdırmaq, anlamaq və izah etmək olan qeyri-kommersiya, çoxsahəli bir tədqiqat və təhsil təşkilatıdır. Tədqiqatımız fiziki və bioloji elmləri əhatə edir və məlumat analitikası, maşın öyrənmə və qabaqcıl siqnal aşkarlama texnologiyaları sahəsində təcrübədən istifadə edir. SETI İnstitutu, NASA və NSF də daxil olmaqla sənaye, akademiya və dövlət qurumları üçün seçilən bir tədqiqat tərəfdaşıdır.


Planet aşkarlanması

UWAB tədqiqatçıları həm yerüstü, həm də kosmik teleskoplarla ekzoplanetlər axtarır və planetlərin tapılması və səciyyələndirilməsi üçün yeni texnika yaratmışlar. Bunlara, NASA’nın məlumatlarına tətbiq olunan keçid planetləri arasındakı qravitasiya qarşılıqlı təsirlərindən istifadə daxildir Kepler Yer kürəsindən yalnız bir qədər böyük olan planetləri kəşf etmək missiyası. UWAB tələbələri, Keplerə bənzər fotometriyanın yaxınlığında, daha zəif dəqiq varis missiyası K2-nin məlumatları ilə əldə etmək üçün ulduz modelləri ilə inkişaf etmiş statistik metodlar tətbiq etdilər. The Spitzer Kosmik Teleskopu UWAB müəllimləri və tələbələri tərəfindən nəhəng bir ekzoplanetin ilk istilik infraqırmızı xəritəsini hazırlamaq üçün də istifadə edilmişdir.


Ekzoplanet atmosferi yerdən təsbit edildi

İki astronom qrupu, planetlərin atmosferini yerüstü teleskoplardan tapdı.

Əvvəlki günəşdən kənar planetlərin atmosferlərinin müşahidələri Hubble və Spitzer kosmik teleskopları kimi kosmik əsaslı alətlər vasitəsi ilə demək olar ki, həyata keçirilmişdi, halbuki keçən il başqa bir qrup ekzoplanet atmosferində natriumun imzasını aşkar etmişdi.

Bu günə qədər astronomlar planetlərin atmosferində bir neçə əsas qaz aşkar etdilər:

    ? potensial bir həyat əlaməti olsa da, qazın müşahidə edildiyi planet yaşayış üçün çox isti idi. ? bildiyimiz kimi həyatı dəstəkləmək üçün tələb olunan əsas molekul. (silikon və oksigen birləşmələri)? ehtimal ki, ekzoplanetlərdə toz dənələri buludları şəklində yer üzündə əksər süxurların komponentləri.
  • Natrium? 2001-ci ildə təsbit edildikdə, ekzoplanet atmosferinin ilk kosmik əsaslı müşahidəsi oldu.

Hubble yaşlandıqca və Spitzer cihazlarını infraqırmızı şüalanmanı (istiliyi) aşkar etmək üçün kifayət qədər sərin saxlayan və qabiliyyətlərini məhdudlaşdıran kriogenlərdən çıxmağa hazırlaşdıqca, yer üzündə aşkarlama prioritetə ​​çevrilir.

"Othershave, planetdən gələn atmosferləri Dünyadan təsbit etməyə çalışdı, amma heç bir nəticə vermədi" deyən yeni araşdırmalardan birinin həmmüəllifi, Washington, DC-dəki Carnegie İnstitutundan Mercedes L? Pez-Morales, "Gecə düz iki gecə vurduq. "

L? Pez-Morales və komandası OGLE-TR056b planetini, "hotJupiter" adlandırdılar.

HotJupiters, ulduzlarına çox yaxın bir dövrə vuran və ətraflarında iki-üç gün ərzində qamçılayan kütləvi qazlı planetlərdir. Onların ana ulduzlarına yaxın olması, planetlərin optik və yaxın infraqırmızı dalğa uzunluqlarında radiasiya yayacaq qədər isti olduğunu və radiasiyalarının Yerdən aşkar edildiyini göstərir.

ButOGLE-TR056b zəifdir, təxminən 5000 işıq ili məsafədə və qalaktikamızın mərkəzi istiqamətində yer üzündə yerləşən gecə səmasının sıx bir hissəsində oturur. Beləliklə, L? Pez-Morales və həmkarları Avropa Cənubi Rəsədxanasının Çox BÖYÜK Teleskopundan (2 iyulda) və Carnegie'nin Magellan-Baade teleskopundan (Avqust 3) istifadə etdilər. Hər iki teleskop Çilidədir.

Ulduzdan gələn hər 3000 fotondan yalnız biri planetin özündən gəlir. Hüzur ulduzun böyük işığındandır. Beləliklə, astronomlar planetin tullantılarının ulduzdan ayrılmasına imkan verən ulduzun arxasında (Yer baxımından) fırlanarkən planetin tutulmasını gözləyirlər.

"Theplanet mətbəx sobası sobası kimi qızardı, amma tutulmanın nə vaxt baş verəcəyini dəqiq bilməli və ulduz axınını dəqiq ölçməliydik ki, planetin istilik emissiyalarını aşkar etmək üçün aradan qaldırılsın" dedi tədqiqatın aparıcı müəllifi David. Parisin Institutd'Astrophysique mahnısı.

Komanda hər iki teleskopla OGLE-TR056b-nin 600-dən çox görüntüsünü çəkdi. Planet bu günə qədər Spitzer tərəfindən aşkar ediləndən daha yaxşıdır? atmosferi 4.400 dərəcə Fahrenheitdən (Selsi 2.400 dərəcə) çoxdur.

Təcrübələr, planetin az bulud örtüyü və az dövriyyəsi olan astatik atmosferə sahib olduğunu göstərdi. SPACE.combir e-poçtda.

Onların iş sənədləri jurnalın yaxın gələcək bir nömrəsində veriləcəkdir Astronomiya və amprofizika.

Jurnalın eyni sayında, Hollandiyalı bir qrup, TrES-3b adlanan başqa bir ekzoplanetin yaxın infraqırmızı hissəsində istilik yayılmasını aşkar etdiklərini izah edəcəklər. Itatmosfer təxminən 3000 F (1700 C) səviyyəsində qeydə alınıb.


Polarimetriya

İşıq bir planet tərəfindən əks olunduqda, dəyişdirilə bilən təkcə dalğa boyu deyil. Dalğa olaraq hər işıq şüası müəyyən bir istiqamətdə rəqs edir. Bir ulduz tərəfindən yayılan işıq şüalarının 'qütbsüz' olduğu deyilir, çünki hər şüanın salınım istiqaməti təsadüfi olur.

İşıq şüaları planetdən sıçrayarkən, işıq planetin atmosferindəki atom və molekullarla qarşılıqlı əlaqə qurduğu üçün salınımlar üstünlük verilən bir istiqamətə məcbur edilir. Bu şəkildə düzülmüş işıq şüalarının 'qütbləşdiyi' deyilir.

Polarimetrlər kimi tanınan astronomik cihazlar yalnız qütbləşmiş işığı aşkar etmək və qütblü şüaları rədd etmək qabiliyyətinə malikdir. Qeyri-qütb planetlərindən gələn zəif qütblü işıq şüalarını seçə biləcəkləri ümidi ilə hazırda yeni, yüksək dərəcədə dəqiq polarimetrlər hazırlanır.


Super Earth exoplanet & # 8217s atmosferinin ilk aşkarlanması

Bu sənətçinin təəssüratı, ana ulduzunun qarşısında super Earth 55 Cancri e-ni göstərir. NASA / ESA Hubble Kosmik Teleskopu və yeni analitik proqram təminatçıları ilə aparılan müşahidələrdən istifadə edərək atmosferinin tərkibini təhlil edə bildilər. Bu super-Earth üçün ilk dəfə mümkün idi. 55 Cancri e, təxminən 40 işıq ili uzaqlıqdadır və Günəşimizdən biraz daha kiçik, daha soyuq və daha az parlaq bir ulduzun ətrafında dövr edir. Planetin ana ulduzuna bu qədər yaxın olduğu üçün bir il cəmi 18 saat davam edir və səthdəki temperaturun 2000 dərəcə Selsiyə çatdığı düşünülür. Şəkil krediti: ESA / Hubble, M. Kornmesser. İlk dəfə astronomlar super-Earth kimi tanınan sinifdəki ekzoplanetanın atmosferini analiz edə bildilər. NASA / ESA Hubble Kosmik Teleskopu və yeni analiz üsulları ilə toplanan məlumatlardan istifadə edərək, 55 Cancri e ekzoplanetinin su buxarı göstərilmədən quru bir atmosferə sahib olduğu ortaya çıxdı. Astrophysical Journal-da yayımlanacaq nəticələr atmosferin əsasən hidrogen və helyumdan ibarət olduğunu göstərir.

London Universitet Kollecinin (UCL) alimlərinin rəhbərlik etdiyi beynəlxalq komanda, yaxınlıqdakı səkkiz Yer kütləsi olan bir super-Earth olan 55 Cancri e ekzoplanetasının müşahidələrini apardı. Yer kürəsindən təxminən 40 işıq ili uzaqlıqda olan bir ulduz olan 55 Cancri planet sistemindədir.

NASA / ESA Hubble Kosmik Teleskopunun göyərtəsində Geniş Field Camera 3 (WFC3) ilə aparılan müşahidələrdən istifadə edərək alimlər bu ekzoplanetin atmosferini analiz edə bildilər. Bu, super-Earth atmosferində qazların ilk aşkarlanmasına səbəb olur. Nəticələr qrupa 55 Cancri e-nin atmosferini ətraflı şəkildə araşdırmağa imkan verdi və hidrogen və helium olduğunu aşkar etdi, lakin su buxarı yox idi. Bu nəticələr yalnız yeni hazırlanmış bir emal texnikasından istifadə etməklə mümkün olmuşdur.

& # 8220Bu, çox həyəcan verici bir nəticədir, çünki ilk dəfə bir super-dünyanın atmosferində mövcud olan qazları göstərən spektral barmaq izlərini tapa bildik və & # 8221; doktorant Angelos Tsiaras izah edir. Həmkarları İngo Waldmann və Marco Rocchetto ilə birlikdə analiz texnikasını inkişaf etdirən UCL. 55 Cancri atmosferinin müşahidələri planetin əvvəlcə meydana gəldiyi dumanlıqdan xeyli miqdarda hidrogen və helyuma yapışmağı bacardığını göstərir. & # 8221

55 Cancri e kimi Super-Earth-lərin qalaktikamızda ən çox yayılmış planet növü olduğu düşünülür. & # 8216super-Earth & # 8217 adını aldılar, çünki kütləsi Yerdəkindən daha böyükdür, lakin yenə də Günəş sistemindəki qaz nəhənglərindən çox kiçikdirlər. Hubble üzərindəki WFC3 cihazı daha iki başqa Yerin atmosferini araşdırmaq üçün istifadə edilmişdir, lakin əvvəlki tədqiqatlarda heç bir spektral xüsusiyyət tapılmamışdır.

55 Cancri e, ana ulduzuna çox yaxın bir dövrə vurduğu üçün qeyri-adi bir super-Earth'dür. Ekzoplanetdə bir il cəmi 18 saat davam edir və səthdəki temperaturun təxminən 2000 dərəcə Selsiyə çatdığı düşünülür. Ekzoplanet parlaq ana ulduzunu bu qədər kiçik bir məsafədə dövr etdiyi üçün, komanda, ev sahibi ulduzun qarşısındakı keçidləri zamanı planet haqqında məlumat çıxarmaq üçün yeni analiz üsullarından istifadə edə bildi.

Bir sıra spektrlər yaratmaq üçün WFC3-ün ulduz boyunca çox sürətlə taranması ilə müşahidələr aparıldı. Bu müşahidələri birləşdirərək analitik proqram vasitəsi ilə işləyərək tədqiqatçılar ana ulduz işığına yerləşdirilmiş 55 Cancri e spektrini əldə edə bildilər.

& # 8220Bu nəticə super-Earth atmosferi haqqında ilk fikir verir. İndi planetin hazırda necə olduğu və necə formalaşıb inkişaf edə biləcəyi ilə bağlı ipuçlarımız var və bunun 55 Cancri e və digər super-Earth üçün əhəmiyyətli təsirləri var və & # 8221, İngiltərədəki UCL-dən də Giovanna Tinetti dedi.

Maraqlıdır ki, məlumatlar karbonla zəngin atmosfer üçün marker olan hidrogen siyanürün varlığına dair göstərişlər də ehtiva edir.

& # 8220Belə bir miqdarda hidrogen siyanür, karbonun oksigenlə nisbətinin çox yüksək olduğu bir atmosferi ifadə edəcəkdir & # 8221, müşahidələrin analizini dəstəkləyən 55 Cancri e atmosferik kimyəvi bir model inkişaf etdirən KU Leuven Olivia Venot dedi.

& # 8220Hidrogen siyanür və digər molekulların varlığı bir neçə il ərzində növbəti nəsil infraqırmızı teleskoplar tərəfindən təsdiqlənərsə, bu planetin həqiqətən karbonla zəngin və olduqca ekzotik bir yer olduğu nəzəriyyəsini dəstəkləyəcək & # 8221, Jonathan Tennyson , UCL. Hidrogen siyanür və ya prussik turşusu olduqca zəhərli olsa da, bəlkə də yaşamaq istədiyim bir planet deyil! & # 8221


Exoplanet Sistem Elmi üçün Nexus (NExSS)

Ekzoplanetlərin - digər ulduzların ətrafındakı planetlərin öyrənilməsi nisbətən yeni bir sahədir. Günəşimiz kimi bir ulduz ətrafında ilk ekzoplanetin kəşfi 1995-ci ildə edildi. Altı il əvvəl NASA-nın Kepler kosmik teleskopunun işə salınmasından bəri 1000-dən çox ekzoplanet tapıldı və minlərlə əlavə namizəd təsdiqini gözləyir. Elm adamları bu aləmlərin uyğunluğunu təsdiqləmək və biosignature və ya həyat əlamətləri axtarmağın yollarını inkişaf etdirirlər.

Exoplanets Tədqiqat proqramı, ekzoplanetar sistemlər haqqında məlumat və anlayışımızı inkişaf etdirmək üçün araşdırmalar aparır. Məqsədləri ekzoplanetlərin (səthləri, interyerləri və atmosferləri daxil olmaqla) və ekzoplanetar sistemlərin aşkarlanması və səciyyələndirilməsi, tərkibləri, dinamikləri, enerjisi və kimyəvi davranışlarının müəyyənləşdirilməsidir. Bu proqram elementi NASA Planet Elm Bölməsi (PSD) və Astrofizika Bölümü arasında paylaşılır.

Exoplanet Sistem Elmi üçün Nexus (NExSS)

2015-ci ildə PSD daxilində NASA & # 8217s Astrobiology Programı, planetlərin yaşayış qabiliyyətinin öyrənilməsinə həsr olunmuş NASA tədqiqat koordinasiya şəbəkəsi olan NExSS qurdu. NExSS-in məqsədləri ekzoplanetlərin müxtəlifliyini araşdırmaq və tarix, geologiya və iqlimin həyat üçün şərait yaratmaq üçün necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu öyrənməkdir. NExSS müstəntiqləri, eyni zamanda planetləri bir memarlıq kontekstinə salmağa çalışır - dinamik proseslər nəticəsində eonların üzərində qurulan və ulduzlar tərəfindən heykəllənmiş günəş sistemləri. Şəbəkədəki tədqiqatçılar öz günəş sistemimizi və yaşana bilən planetimiz Yerimizi başa düşməyimizə əsasən, yaşayış üçün yararlı nişlərin harada meydana çıxacağını və hansı planetlərin yaşayış üçün ən uyğun olduğunu müəyyənləşdirməyi hədəfləyirlər. Tədqiqat və tapşırıqlara hazırkı NASA investisiyalarından istifadə edən NExSS, sistem elmi yanaşmasından istifadə edərək qalaktikadakı potensial digər həyat dünyalarının kəşfini və xarakteristikasını sürətləndirəcəkdir.

The Many Worlds Blogu müəllif / jurnalist Marc Kaufman tərəfindən yazılmış Yer üzündən kənar həyatın sübutlarını axtarır. Bir çox aləm NASA & # 8217s Astrobiology Program and NExSS tərəfindən dəstəklənir.

NASA Astrobiologiya Proqramından ən yeni xəbərlər, hadisələr və fürsətləri almaq üçün qeydiyyatdan keçin.


Exo-planetlərin aşkarlanması - Astronomiya

Nəhəng Planetlərin Birbaşa Görüntüləmə və Spektroskopiyası üçün Elmi Məqsədlər
(2.23 MB .pdf)

Nəhəng Planetlərin Doğrudan Görüntüləmə Tələbləri (Beth Biller tərəfindən təqdim olunur)
(25.95 MB .pdf)

Böyük Yerüstü Teleskoplarda Çağırışlar: TMT
(8.4 MB .pdf)

1 m sinif teleskoplarla elm imkanları (EXO-C / S)
(1.94 MB .pdf)

2-ci gün: 10.04.2018 Çərşənbə axşamı

Mövzu
Natiq

Introduction and State of the Art of Post-processing

Applying Transit Lightcurve Techniques to Direct Imaging Planet Detection
(7.27 MB .pdf)

Instrument Characterization from Telemetry Data for Post-processing
(9.22 MB .pdf)

Synergies Between Post‐processing, Wavefront Sensing and Coronagraph Design
(15.44 MB .pdf)

Day 3: Wednesday, April 11, 2018

Mövzu
Speaker

Requirements for Imaging AND Spectroscopy of Habitable Earths
(60.97 MB .pdf)

Large Segmented Apertures in Space: Active vs. Passive
(16.7 MB .pdf)

Coronagraph Fabrication Technologies: Subwavelength Gratings
(9.75 MB .pdf)

Coronagraph Fabrication Technologies: Liquid Crystals
(19 MB .pdf)

Optimized Designs for Segmented Telescopes

Day 4: Thursday, April 12, 2018

Mövzu
Speaker

Building the Future: in-Space Servicing & Assembly of Large Aperture Space Telescopes
(5.6 MB .pdf)


Videoya baxın: Hangi Gezegende Ne Kadar Hayatta Kalabiliriz? (Dekabr 2021).