30 декабря 2012
18 тысяч потенциальных кандидатов Кеплера: работа над ошибками. Часть 2

Диаграммы с транзитными кандидатами Кеплера любезно предоставлены Виктором Ясинским.

Часть первая.

Итак, удаление из данных Кеплера транзитных событий с 0.16 > d > 0.04 (где d = duty cycle - отношение длительности транзита к орбитальному периоду транзитного кандидата) сразу снижает количество достойных дальнейшего рассмотрения кандидатов с 18406 до 7761, т.е. более чем вдвое. Но и это еще не все. Еще один артефакт обработки данных приводит к появлению большого количества ложных кандидатов с периодами 350-400 земных суток, и заметно меньшему - с половиной этого периода (т.е. 170-200 суток). В области периодов 350-400 суток количество ложных событий многократно превышает количество истинных транзитных кандидатов.
Как же нам найти иголку в стоге сена (тем более, что это именно те 'иголки', которые нам нужны, т.е. планеты земного типа в обитаемой зоне солнцеподобных звезд)?

В принципе, решение можно искать двумя путями. Первый путь - поиск планетных кандидатов в обитаемой зоне звезд, несколько более ярких или более тусклых, чем Солнце, что выводит их орбитальные периоды из 'лесополосы ложных кандидатов' в районе 350-400 земных суток. Второй путь - не пытаясь непосредственно отделить 'зерна от плевел' (это будет делать команда Кеплера), оценить количество реальных кандидатов, исходя из особенностей распределения транзитных кандидатов за пределами вышеупомянутой 'лесополосы'.

Сначала попробуем пойти по первому пути.
На графике ниже показаны транзитные события TCE на плоскости Орбитальный период - Радиус кандидата. Зелеными точками показаны кандидаты, попадающие в обитаемую зону своих звезд, синими точками - все остальные TCE. Мы видим, что, несмотря на то, что большинство 'зеленых точек' попадают в 'лесополосу ложных кандидатов', значительная часть потенциально обитаемых транзитных кандидатов находится вне ее и может считаться вполне реальной.

.

Второй график показывает то же самое, но в другом масштабе. Показаны транзитные события (TCE) с радиусом меньше 2 радиусов Земли и орбитальным периодом длиннее 50 земных суток. И на первом, и на втором графике зелеными точками показаны транзитные кандидаты, расположенные в обитаемой зоне своих звезд, синими точками - все прочие TCE.

Второй путь - попытаться оценить количество реальных кандидатов, попадающих в 'лесополосу ложных событий' с периодами 350-400 суток, исходя из предполагаемого плоского распределения количества планет в зависимости от логарифма орбитального периода. В интервале периодов от 300 до 325 суток известно 79 TCE с d < 0.04, в интервале от 325 до 350 суток - 254, от 350 до 375 суток - 1251, от 375 до 400 суток - 456, от 400 до 425 суток - 99. Даже если предположить, что количество реальных кандидатов не зависит от орбитального периода (а это не так - геометрическая вероятность транзитной конфигурации ~ 1/a ~ P^-3/2, где a - большая полуось орбиты, P - орбитальный период), то в интервал от 325 до 425 суток должно попадать максимум 79*4 = 316 кандидатов, а не 2060. А это значит, что как минимум 1744 транзитных события в интервале периодов от 325 до 425 земных суток являются ложными кандидатами (85%!). Это уменьшает количество реальных TCE с 7761 как минимум до 6017 (скорее всего, итоговая цифра будет еще меньше).

Транзитные события, соответствующие кандидатам разных радиусов. Серым отмечено количество всех транзитных событий, синим - TCE c d < 0.04 (т.е. удаленных от своей звезды больше, чем на 8 звездных радиусов), салатовым - количество транзитных событий после удаления "лесополосы ложных кандидатов" с периодами от 350 до 400 суток. Красным цветом показано количество KOI.

К сожалению, и это еще не конец. Среди транзитных событий, относящихся к одной звезде, часто наблюдаются пары кандидатов с разными радиусами и слегка отличающимися периодами (отношение периодов лежит в интервале от 1 до 1.1). И количество таких 'призраков' в общей выборке достигает 1192 штук!

Продолжение следует.

Информация получена: http://arxiv.org/pdf/1212.2915.pdf

 

 

24 декабря 2012
Кеплер: резкий рост числа нептунов по мере увеличения орбитального периода

Для полного понимания процесса планетообразования (да и для понимания нашего места в мире) важно знать, как часто встречаются планеты разных типов и каково типичное строение планетных систем. Поэтому одной из главных задач миссии 'Кеплер' является сбор статистических данных о планетных системах Галактики (точнее, звезд галактического диска). Какие планеты встречаются чаще - маленькие