Obserwacje kandydatek na planety/układy binarne z misji K2 Keplera

LibMar · 29 Czerwca 2017

Witam,

Trochę tych projektów już było, a ja ciągle o czymś nowym piszę. To nie są rezygnacje, tylko po prostu szukam pomysłów jak można poszerzyć działalność obserwacyjną, gdyż zawsze można zająć się czymś bardziej przydatnym

Wpadł do głowy taki pomysł, który jest realizowany przez niektórych obserwatorów na świecie. Korzystają oni z danych pochodzących z misji K2 Keplera, aby poszukiwać kandydatki na planety pozasłoneczne lub układy binarne. Ich jest całe mnóstwo - wystarczy tylko klasyfikować dane w projekcie Zooniverse - Exoplanet Explorers. Katalog ten zawiera gigantyczną ilość niepotwierdzonych dotąd obiektów, gdyż po awarii sondy praktycznie niewielu zostało, aby zająć się obróbką danych. Jak na razie, potwierdzono stamtąd około 150 planet pozasłonecznych, a kandydatek (w tym jeszcze nie oznaczonych) jest ponad tysiąc. Układów binarnych również dużo. Mało kto nimi się zajmuje, stąd amatorzy mają więcej czasu, aby coś z nimi porobić.

Poprzednio planowałem zająć się dwoma rzeczami - obserwacja tranzytów znanych planet pozasłonecznych (czyli takich łatwo dostępnych) oraz obserwacje ewentualnego tranzytu pierścieni PDS 110 we wrześniu 2017 roku. Teraz zmieniłby się tylko pierwszy projekt - bardziej pożądane są rejestracje słabo poznanych obiektów, jak kandydatki na planety pozasłoneczne i układy binarne. Pierwsze kampanie obserwacyjne zostały dość dobrze opisane w artykułach, jednak te ostatnie - już niekoniecznie. Dla przykładu, wystarczy spojrzeć na poniższą kandydatkę na planetę pozasłoneczną. Jakoś nigdzie o niej nie piszą... a to dlatego, że jest dopiero z C10.

https://www.zooniverse.org/projects/ianc2/exoplanet-explorers/talk/785/261695?comment=635447&page=1

Oczywiście jest to obiekt będący poza zasięgiem amatorskich obserwacji. 0.0015 mag to spadek, który potrafiłbym zarejestrować jedynie dla gwiazd jaśniejszych niż 9.5 magnitudo. Ta gwiazdka ma 14.5 mag, więc nie ma szans dla takiego setupu. Ale są jednak inne ciekawe kąski, tak jak ta:

https://www.zooniverse.org/projects/ianc2/exoplanet-explorers/talk/785/254428?comment=616125&page=1

To jest przykład potencjalnego układu binarnego z C10. 13 magnitudo i spadek 0.02 mag to jest coś, co da radę złapać. Ale dajmy jeszcze jakiś inny obiekt:

https://www.zooniverse.org/projects/ianc2/exoplanet-explorers/talk/785/262286?comment=611469&page=1

Prawie 13 magnitudo i spadek 0.01 mag. Czyli połowa tego, co wcześniej. I tutaj podejrzewają, że to może być nawet planeta pozasłoneczna wokół gwiazdy pulsującej!

Z powodu trudności określenia, czy to jest planeta lub układ binarny, zawsze wymagane są dodatkowe obserwacje (np. spektroskopia). Z tego powodu mamy coś takiego, jak kandydatki. Jako obserwatorzy, również możemy podejmować kolejne próby obserwacji, nawet korzystając ze słabszego sprzętu. Dane, z których korzystamy, mają co najmniej kilka miesięcy. Są wystarczająco dokładne, aby określić kiedy nastąpi kolejny taki tranzyt.

W 2018 roku, sonda TESS również rozpocznie swoje poszukiwania tranzytów planet pozasłonecznych. Miejmy nadzieję, że dane również będą dostępne dla wszystkich. Wówczas będziemy mogli planować obserwacje dla dowolnego fragmentu na niebie. Zostało jeszcze kilka lat, zanim wszystko w zasięgu amatorów, zostanie już potwierdzone. Samodzielne odkrycie planety pozasłonecznej jest poza zasięgiem... ale obserwacje kandydatek z K2 to też pewna forma potwierdzenia, czy dany obiekt faktycznie istnieje. Można w ten sposób poprawić m.in. okres orbitalny, jeśli rejestracja Keplera była prowadzona dawno temu. To jest też forma uczestnictwa w ewentualnym współodkryciu obiektu. I to wcale nie muszą być obiekty planetarne - układy binarne wykazujące bardzo małe spadki jasności też mogą być (poniżej 0.1 mag). Każda kampania zawiera co najmniej kilkanaście dostępnych obiektów, które są warte dalszego śledzenia. Jeszcze ciekawiej się robi, jeśli okres orbitalny jest dłuższy niż kilkanaście dni. Pozytywne obserwacje są niezwykle potrzebne!

W takim razie, co dalej?

Niedawno zostały udostępnione dane kampanii nr 11 z misji K2. Korzystając z nich, można określić które obiekty mogą być podejrzane o zmienność wynikającą z obecności układu zaćmieniowego. Po przygotowaniu listy obiektów, należałoby przeliczyć kiedy możemy oczekiwać kolejnego spadku jasności (bo okres i momenty "tranzytów" już znamy z krzywej Keplera). I naszym celem jest obserwacja tej zmiany blasku, co stanowi kontynuację obserwacji. Przewiduję, że cały projekt obejmie przynajmniej 30 kandydatek (z czego potencjalne układy binarne to dwie trzecie), a ich selekcja będzie raczej związana z pogodą.

Udane obserwacje będzie można przesłać do odpowiednich miejsc, a jeśli będzie taka możliwość - można pomyśleć o napisaniu artykułu naukowego. Niestety, nie mam wystarczającej wiedzy, aby dorównać jakością do wysyłanych prac (musiałbym chyba skończyć studia astronomiczne i zrobić coś jeszcze), ale rejestracje te wnoszą wartość naukową. Na tyle istotną, że można mówić o współudziale w odkryciu nowego obiektu. Współudział, bo korzysta się z wcześniej uzbieranych danych i ktoś znajdzie się chętny do ich kontynuowania. Samo odnalezienie planety w projekcie EE będącej wcześniej znaną kandydatką... to jeszcze nie to. To może znalezienie nowej, jak ta? Lepiej. Ale największą satysfakcję da chyba udział na podstawie własnych obserwacji!

O kandydatkach na obserwacje powiem nieco wkrótce - trochę zajmie ich odszukanie, gdyż samodzielnie trzeba przelecieć przez dane C11.

Sprzęt obserwacyjny składa się z kamery ASI178MM-c, montażu EQ5, filtra żółtego oraz dwóch filtrów fotometrycznych (których zakup był możliwy dzięki Wam). Pozostało jeszcze trochę ze zbiórki - w tym celu zrobiłem zmianę obiektywu z Canona FD 300mm f/4.0 na Canona FD 300mm f/2.8L. Wzrost ilości zbieranego światła pozwoli zajrzeć do jeszcze słabszych gwiazd. Jutro będę trzymał go w rękach, więc obserwacje...

Nie obserwacje, bowiem tutaj jednak pojawił się pewien problem. Zakup ten wiązał się z wymianą paru elementów. O ile w poprzednim obiektywie obecna była obejma (która opierała się o dovetail), tutaj wymagane są już zewnętrzne pierścienie. Zmiana bagnetu z Canon FD na Canon EF-s uniemożliwiła też wykorzystanie poprzedniej złączki. Mam nadzieję, że zebranie tej kwoty długo nie potrwa, a w połowie lipca będzie można rozpocząć pierwszą rejestrację obiektu. Jeśli ktoś chciałby sprzedać takie pierścienie do guidingu, to może już się zastanawiać :). Ogłoszenie wystawię wkrótce, jak już coś dozbieram. Adapter T2-EOS odpada, gdyż potrzebne jest dodatkowo wejście na filtr 1.25", a to już zamówić muszę prywatnie.

LibMar · 30 Czerwca 2017

Przeglądanie archiwum kampanii nr 8 zostało rozpoczęte. Obejmuje ona konstelację Ryb, obszar niezbyt bogaty w jaśniejsze gwiazdy. Łącznie mamy około 25 tysięcy krzywych jasności gwiazd, jednak tempo przeglądania danych to 3 krzywe na sekundę. Przejrzałem może tysiąc i już znalazły się dwie bardzo dobre kandydatki. Choć trudne, gdyż mają długi okres orbitalny.

EPIC 220192485 posiada tranzytujący obiekt, który wywołuje spadki jasności o 0.011 mag. Sama gwiazda ma 11.95 mag, więc jest bardzo jasna. W bazie ExoFOP jest już oznaczona, że posiada potencjaną egzoplanetę lub jest to układ binarny. https://exofop.ipac.caltech.edu/k2/edit_target.php?id=220192485

Krzywa jasności pokazuje, że faktycznie można spodziewać się tutaj tranzytu egzoplanety. Niestety, zdarzają się one dokładnie co 50 dni. Szansa, że trafi się widoczny tranzyt z terenu Polski w okresie wakacyjnym, jest bardzo mała. Ponieważ do tej pory zaobserwowano tylko dwa tranzyty, to kolejna udana obserwacja może być nawet przełomowa. Obserwacje spektroskopowe jednak pokazują, że to raczej układ binarny. Nie ma problemu - znalazłem możliwy obiekt, który tak naprawdę byłby bardzo prosty do złapania podczas sesji obserwacyjnej. Spodziewałem się trudniejszych celów!

W bazie danych można odnaleźć różne ciekawe obiekty. Na liście mam też jedną bardzo aktywną gwiazdę, która flaruje o 0.02-0.2 mag co kilkanaście godzin!