 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
ТРАНЗИТНЫЕ ЭКЗОПЛАНЕТЫВика Воробьева
На данный момент существует несколько методов поиска экзопланет (т.е. планет у соседних звезд). Это:
1. Метод доплеровской спектроскопии (он же метод лучевых скоростей)
2. Наблюдения транзитов
3. Наблюдения событий микролинзирования
4. Прямое получение изображений экзопланет с помощью инфракрасных телескопов.
Метод доплеровской спектроскопии основан на том факте, что, строго говоря, не планета вращается вокруг звезды, а и планета, и звезда вращаются вокруг общего центра масс. Вращение звезды вокруг центра масс системы "звезда + планета" приводит к тому, что линии в ее спектре периодически смещаются то в одну, то в другую сторону. Скорость звезды, "наведенная" планетой, оказывается порядка всего нескольких десятков или даже единиц метров в секунду, однако прецизионные спектральные наблюдения позволяют ее обнаружить. Именно методом доплеровской спектроскопии было открыто большинство экзопланет.
Однако у этого метода есть и свой недостаток. Он позволяет измерить только лучевую скорость звезды (скорость звезды вдоль луча зрения), и ничего не говорит о ее тангенциальной скорости (скорости поперек луча зрения). В зависимости от того, как ориентирована орбита экзопланеты, полная скорость звезды может быть как близкой к лучевой (измеренной) скорости, так и многократно превосходить ее. Соответственно, с помощью метода доплеровской спектроскопии можно получить не истинную массу экзопланеты, а лишь параметр m sin i (т.е. произведение массы планеты на синус угла наклона ее орбиты к лучу зрения). Поскольку синус любого угла меньше или равен единице, параметр m sin i имеет смысл минимальной массы экзопланеты.
С помощью спектроскопических наблюдений можно узнать только лучевую скорость звезды (красный вектор). Если наклонение плоскости орбиты к лучу зрения (угол i) близок к нулю (планетная система наблюдается "плашмя"), колебания лучевой скорости звезды также будут близки к нулю даже при наличии массивной планеты. Если наклонение близко к 90 градусам (планетная система наблюдается "с ребра"), возможны т.н. транзиты - прохождение планеты по диску звезды. Метод наблюдения транзитов основан на том, что при наблюдении планетной системы "с ребра" планета, с точки зрения земного наблюдателя, может периодически проходить по диску звезды, незначительно (обычно на 1-3%) ослабляя ее блеск. Точные фотометрические наблюдения позволяют построить "световую кривую" (график зависимости блеска звезды от времени) и найти период планеты и ее радиус. К недостаткам метода наблюдения транзитов можно отнести низкую вероятность транзитной конфигурации. При углах наклона орбиты планеты, всего на 3-4 градуса отличающихся от 90 градусов, планета "пройдет" выше или ниже диска звезды, и транзитов не будет.
Кроме того, одного факта наблюдения транзита еще недостаточно, чтобы сказать, что открыта именно экзопланета. Горячие гиганты, коричневые карлики и маломассивные звезды главной последовательности имеют один и тот же размер, равный 1-1,5 диаметров Юпитера (но при этом разную массу и среднюю плотность). Чтобы подтвердить планетную природу транзитного кандидата, необходимо определить его массу из спектральных наблюдений звезды и убедиться, что она не превышает 13 масс Юпитера.
Особенно интересных результатов можно добиться, совмещая метод наблюдения транзитов и метод доплеровской спектроскопии. Наблюдая одну и ту же звезду обоими методами, можно найти как истинную массу, так и радиус экзопланеты, а значит, и ее среднюю плотность, и вторую космическую скорость. Это позволяет оценить химический состав планеты и физические условия на ней.На данный момент (конец апреля 2008 года) известно 50 транзитных планет, 49 из них являются горячими гигантами. Это:
CoRoT-Exo-1 b
CoRoT-Exo-2 b
CoRoT-Exo-4 b (CoRoT-Exo-3 b - коричневый карлик)
CoRoT-Exo-5 b
GJ 436 b
HAT-P-1 b
HAT-P-2 b (она же HD 147506 b)
HAT-P-3 b
HAT-P-4 b (она же BD+36 2593 b)
HAT-P-5 b
HAT-P-6 b
HAT-P-7 b
HD 149026 b
HD 17156 b
HD 189733 b
HD 209458 b
Lupus-TR-3 b
OGLE-TR-10 b
OGLE-TR-111 b
OGLE-TR-113 b
OGLE-TR-132 b
OGLE-TR-182 b
OGLE-TR-211 b
OGLE-TR-56 b
SWEEPS-4
SWEEPS-11
TrES-1
TrES-2
TrES-3
TrES-4
WASP-1 b
WASP-2 b
WASP-3 b
WASP-4 b
WASP-5 b
WASP-6 b
WASP-7 b
WASP-8 b
WASP-9 b
WASP-10 b
WASP-11 b
WASP-12 b
WASP-13 b
WASP-14 b
WASP-15 b
XO-1 b
XO-2 b
XO-3 b
XO-4 b
XO-5 b
Свойства этих планет (за исключением планет SWEEPS-4 и SWEEPS-11, данные для которых еще слишком неточны) приведены в Таблице. Синим цветом выделен единственный пока транзитный нептун (по температурному режиму - очень теплый).
