Jump to content
Hans

Exomoons - Nowa Ziemia w zasięgu amatora.

Recommended Posts

Gorący Jowisz? Supermasywny gazowy gigant na bliskiej orbicie? A nie można czegoś bardziej ziemiopodobnego? ;)

 

x3_terran_conflict_20080908035940915.jpg

(screen z X3-terrain-conflict)

 

Ano można :) I to Amatorsko. Tranzytowo.

 

Wydawało by się , ze ten pomysł to jakaś masakra. Wielkie Jowiszaki ledwo odciskają pietno na krzywych swych mierzystych gwiazd, a mamy łapać coś kilkadziesiąt / kilkaset razy mniejszego? Potrzebny nam tu trik. Bardzo prosty trik.

 

Część egzopalnet została odkryta metodą dopplerowską (http://astro.unl.edu/naap/esp/dopplereffect.html). A dokładnie badaniem przesunięć linii widmowych gwiazd posiadających układy planetarne, gdy ich własne światy rozkolebotały je nieco.

 

Orbit3.gif

źródło - wikipedia

 

No ale taki pomiar to nie w kij dmuchał przy naszych niewielkich teleskopach, amatorskich kamerkach i polskiej atmosferze. Nikt nie mówi jednak, ze trzeba leciec po spektroskop. ;) Powiedziałem tranzytowo, bedzie tranzytowo.

 

Gdzie jest trik? W tym, że skoro coś wielkosci Jowisza rozbujać może całkiem pokaźną gwiazdę, to coś wielkości Ziemi może rozbujać jowiszaka :) A taki rozbujany jowiszak, który zostawia nam rejestrowalny amatorsko ślad w jasnosci gwiazdy którą tranzytuje, nie bedzie tego robił jak szwajcarski zegarek. Będzie brykał po orbicie w te i nazad odrobine i to można złapać :)

 

Popatrzcie na animacje na stronie Davida Kippinga:

 

http://www.homepages.ucl.ac.uk/~ucapdki/exomoons.html

 

Egzoplaneta gania po orbicie jak potłuczona (tu jest to troche przekontrastowane dla pokazania "o co kamon"), a oznacza to, ze zarówno czas wejscia jak i wyjscia z tranzytu może odbiegać od wyliczeń dla planety bez moonów.

 

 

 

Jakie wielkości różnic wchodzą w gre? Ano całkiem "zasięgoamatorskie" :)

 

 

"He had the bright idea of noting that not only will such a moon move the exoplanet ahead of and behind its otherwise location as it orbits the star, thus producing a TTV signal, but more importantly the speed of the exopalnet's orbital motion will vary and this will cause transit length to also vary. He refers to this last effect as TDV for Transit Duration Variations. He estimates that TTV and TDV effects for an Earth-mass exomoon can be as much as 2 minutes and 1 minute, respectively."

 

(ten "He" to właśnie David Kipping) - źródło: AXA Contributors - TransitingPlanets Members,

 

 

I to jest cały bajer, jedno, dwu minutowe oscylacje mozemy złapać. I nie potrzeba bedzie do tego półmetrowego RC i wypasionego CCD (choć pewnie będzie wtedy łatwiej ;) )

 

Jak ktoś ma ochotę wniknąć głębiej, dajcie znać. Postaram sie pomóc w dzierganiu danych co sam będę wiedział. Poślemy to do Bruce'a do AXA jak bedzie miało ręce i nogi, a tam juz nasze fity i pliczki danych trafią do odpowiedniej menzurki kumatego alchemika ;)

 

Pozdrawiam.

  • Like 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

To ja tylko dopowiem, że TTV to pewnie "transit time variations" czyli zmiany momentu tranzytu (czasu w połowie między wejściem w tranzyt i wyjściem z niego).

 

Czy jest szansa wykryć te efekty sprzętem amatorskim? Sprawdziłem wyniki na stronie Bruce'a dla HAT-P-3b. Najmnijesze niepewności momentów tranzytu mają 2-3 minuty, czyli maksimum tego, co przewiduje się dla tego typu zmian. Wniosek stąd taki, że jeżeli obserwacji będzie dużo, to można wykryć, że "coś jest nie tak". Jakiekolwiek szacowanie okresu będzie pewnie bardzo trudne, ale może przynajmniej uda się wyłowić planetę wartą czasu na dużych teleskopach ziemskich, lub HST.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W pierwszej chwili jak przeczytałem o egzoksiężycach, to pomyślałem, że ktoś się bardzo pomylił. Z każdym zdaniem jednak coraz bardziej zacząłem odpływać w kierunku egzoksiężyców! :) Pomysł jest naprawdę ciekawy!

 

Generalnie jednak, jako amatorski fan egzoplanet widzę kilka problemów:

- tranzytujące gorące Jowisze są bardzo blisko swej gwiazdy macierzystej. Dla przykładu - WASP-13 b o masie minimalnej około 0,5 masy Jowisza i promieniu rzędu 1,2 Jowisza krąży wokół swej gwiazdy macierzystej w odległości zaledwie 0,05 AU z czasem około 4 dni. O ile się nie mylę, takie egzoplanety raczej są pojedyncze i nie mają szans na własne księżyce, bo siły od gwiazdy macierzystej są na tyle duże, że relatywnie szybko wypchnęłyby egzoksiężyc z orbity, albo je rozwaliły. Możliwe, że jakieś małe egzoksiężyce by blisko egzoplanety krążyły, ale nie sądzę, że byłyby one wielkości małych kamyczków, powiedzmy Amaltea, a nie Ziemia.

- Ale im dalej od gwiazdy macierzystej, tym lepiej. Pewnie już w odległości 0,3 - 0,5 AU duży Jowisz ma szansę przetrzymać większy egzoksiężyc. Tyle, że chyba znamy mniej takich egzoplanet tranzytujących. Mogę poszperać w okolicach weekendu i wyszukać dalszych tranzytujących egzoplanet, jeśli chcecie.

- Wydaje mi się, że im dalej od gwiazdy macierzystej, tym większe mogą być problemy z określeniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zostały określone z mniejszym zakresem błędu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczność orbity egzoplanety jakoś by na to nie wpływała (nie jestem tego pewien, ale chyba jest możliwe, że miejsca najbliższe i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczające elipsę orbity, mogą się przemieszczać w czasie)?

 

Z drugiej strony, naprawdę ciekawy temat, choć możliwe, że trzeba by kilkuset pomiarów na dłuższej przestrzeni czasu, aby zebrać sporo danych. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
- Wydaje mi się, że im dalej od gwiazdy macierzystej, tym większe mogą być problemy z określeniem i wyznaczeniem orbity egzoplanety. Czy orbity dalszych egzoplanet zostały określone z mniejszym zakresem błędu od wspomnianych 2 minut? I czy np ekscentryczność orbity egzoplanety jakoś by na to nie wpływała (nie jestem tego pewien, ale chyba jest możliwe, że miejsca najbliższe i najdalsze od gwiazdy macierzystej, wyznaczające elipsę orbity, mogą się przemieszczać w czasie)?

 

Przykładowo dla jednej z planet położonej stosunkowo daleko od * macierzystej (HAT-P-2b) okres znamy z dokładnością 11 sek, a moment przejścia przez perycentrum z dokładnością 6 min. Mimośród orbita ma całkiem spory w tym przypadku (0,52).

Samą wartość mimośrodu to łatwiej z prędkości radialnych wyznaczyć, niż z fotometrii tranzytu.

 

Dużym teleskopem tranzyty można mierzyć dość dokładnie. Dla najjaśniejszych planet tranzytujących teleskopy klasy 1-2 m są już wystarczające, dla słabszych trzeba satelitów, lub największych ziemskich zwierciadeł.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Radku - napisałeś, że HAT-P-2b krąży stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to średnia odległość tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi się, że jest to typowy przykład naprawdę bliskiej planety pozasłonecznej, gdzie raczej nie ma szans na księżyce. 10 razy dalej, to już coś!

 

Rok na tej egzoplanecie trwa około 5,63 dnia (= około 8107 = około 486500 sekund). 11 sekund z tego okresu obrotu to około 0,0023% okresu obrotowego. Zakładając, że wielkość błędu dla tranzytujących egzoplanet jest podobna, można sprawdzić, na ile by to dało szansę pomiaru w przypadku dalszych egzoplanet.

 

Taki HD 205739 b (nie ważne, czy ta egzoplaneta jest tranzytująca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/star.php?st=HD+205739 - krąży w odległości około 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta wartość razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzędu 1 minuty mogą być nie zauważone w tym przypadku...

 

Oczywiście to tylko moje takie 'gdybanie', które w ogóle nie musi mieć nic wspólnego z rzeczywistością i problematyką pomiarów.

Tak czy inaczej - temat działa na wyobraźnię! :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tu generalnie nie będzie lekko (z punku widzenia życia na takim moonie).

 

Po pierwsze strefa Roche'a... i to chyba nie tylko dla Jowiszaka ale i samej gwiazdy jak my tak blisko mamuśki. I tutaj raczej jest kwestia przetrwania samego globu takiego exomoona, jeszcze daleko do warunków dobrych dla życia.

 

Jest jeszce drugie małe "ale" dla życia na takich moonach duuużych gazowych gigantów. Jowisz nasz maleńki dosyć zdrowo nadaje na mikrofalach i nie tylko... więc tego ten... no wiecie, jajka na twardo...

 

Nie sama gwiazda może nam zrobić kuku na tkim ziemomoonie.

 

Pozdrawiam.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Radku - napisałeś, że HAT-P-2b krąży stosunkowo daleko od swej gwiazdy macierzystej. A z tego, co exoplanets podaje, to średnia odległość tej egzoplanety od HAT-P-2 to ledwo 0,068 jednostki astronomicznej. Wydaje mi się, że jest to typowy przykład naprawdę bliskiej planety pozasłonecznej, gdzie raczej nie ma szans na księżyce. 10 razy dalej, to już coś!

 

Spośród planet tranzytujacych dalej od ** macierzystych są CoRoT-4b (jasność 13.7 mag) i HD 80606b (było o niej w innym wątku, okres 111 d), które dość trudno się obserwuje. Pierwsza wymaga dość dużych teleskopów, by dokładnie zaobserwować tranzyt, a druga ma długi okres - jej tranzyty są dość rzadkie i trudno zebrać dużo danych.

 

Taki HD 205739 b (nie ważne, czy ta egzoplaneta jest tranzytująca, czy nie - to tylko tak dla porównania) - http://exoplanet.eu/star.php?st=HD+205739 - krąży w odległości około 0,9 AU z czasem 280 dni (= 2,42 * 10^7 sekund). Ta wartość razy 0,0023% to 556 sekund --> prawie 10 minut. Zatem 'oscylacje' rzędu 1 minuty mogą być nie zauważone w tym przypadku...

 

Zgaduję, że 1 i 2 minuty, o których w pierwszym poście tego wątku pisał Hans odnoszą się do tranzytujacych planet jakie znamy, czyli na orbitach o półosiach rzędu kilku setnych AU. Jak rozumiem są możliwe wokół takich planet księżyce, które będą miały na tyle stabilne orbity, by możliwe było ich wykrycie.

 

Sprawdziłem - mowa jest o planetach dla których tranzyty wykrywamy (ref.).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Autorzy pracy naukowej prowadzą swój kanał na YT. Warto obejrzeć ;)

 

 

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czyli tak naprawde klasycznie jadą... Dzięki za link.

 

Pozdrawiam.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

  • Our picks

    • Zdjęcie Czarnej Dziury - dzisiaj o 15:00
      Pamiętajcie, że dzisiaj o 15:00 poznamy obraz Czarnej Dziury. Niezależnie od tego, jak bardzo będzie ono spektakularne (lub wręcz przeciwnie - parę pikseli), trzeba pamiętać, że to ogromne, wręcz niewyobrażalne, osiągnięcie cywilizacji. Utrwalić coś tak odległego i małego kątowo, do tego wykorzystując mega sprytny sposób (interferometria radiowa), ...no po prostu niewyobrażalne. EHT to przecież wirtualny teleskop wielkości planety. Proste?
        • Love
        • Like
      • 144 replies
    • Amatorska spektroskopia supernowych - ważne obserwacje klasyfikacyjne
      Poszukiwania i obserwacje supernowych w innych galaktykach zajmuje wielu astronomów, w tym niemałą grupę amatorów (może nie w naszym kraju, ale mam nadzieję, że pomału będzie nas przybywać). Odkrycie to oczywiście pierwszy etap, ale nie mniej ważne są kolejne - obserwacje fotometryczne i spektroskopowe.
        • Like
      • 4 replies
    • Odszedł od nas Janusz Płeszka
      Wydaje się nierealne, ale z kilku źródeł informacja ta zdaje się być potwierdzona. Odszedł od nas człowiek, któremu polskiej astronomii amatorskiej możemy zawdzięczyć tak wiele... W naszym hobby każdy przynajmniej raz miał z nim styczność. Janusz Płeszka zmarł w wieku 52 lat.
        • Sad
      • 167 replies
    • Małe porównanie mgławic planetarnych
      Postanowiłem zrobić taki kolaż będący podsumowaniem moich tegorocznych zmagań z mgławicami planetarnymi a jednocześnie pokazujący różnice w wielkości kątowe tych obiektów.
      Wszystkie mgławice na tej składance prezentowałem i opisywałem w formie odrębnych tematów na forum więc nie będę się rozpisywał o każdym obiekcie z osobna - jak ktoś jest zainteresowany szczegółami bez problemu znajdzie fotkę danej mgławicy na forum.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 29 replies
    • SN 2018hhn - "polska" supernowa w UGC 12222
      Dziś mam przyjemność poinformować, że jest już potwierdzenie - obserwacja spektroskopowa wykonana na 2-metrowym Liverpool Telescope (La Palma, Wyspy Kanaryjskie). Okazuje się, że mamy do czynienia z supernową typu Ia. Poniżej widmo SN 2018hhn z charakterystyczną, silną linią absorpcyjną SiII.
        • Thanks
        • Like
      • 11 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.