

Позапрошлой ночью (в США запуск был произведен в ясный день) состоялся успешный запуск космического телескопа TESS с мыса Канаверал. Запуск стал 54-ым запуском ракеты Falcon-9, 8-ым запуском SpaceX в этом году и последним запуском новой ступени типа “Блок-4”. Серия успешных запусков РН Falcon-9 возросла до 26, число успешных посадок на морские и наземные баржи до 24.
Посадка на баржу оказалась очень точной:

Выведение аппарата на рабочую орбиту
планируется в ближайшие два месяца. В зависимости от точности выведения на финальную орбиту, на борту телескопа останется топливо на 2-15 лет работы.

Интересно, что вторая ступень после отделения вышла на гелиоцентрическую орбиту. Это стало вторым случаем вывода искусственных объектов на межпланетную траекторию с помощью ракет компании SpaceХ. Блог миссии сообщает об успешном развертывании солнечных батарей телескопа и подготовке к дополнительным включениям двигателя телескопа для его перехода на окончательную орбиту.
Кроме того стоит продолжить обзор по последним новостям в мире экзопланет.
1) В то время как космические телескопы в ходе поисков транзитных планет стабильно
удерживают первое место по количеству открываемых планет, спектрографы через измерение лучевых скоростей звезд продолжают открывать всё более долгопериодические планеты и коричневые карлики:

А) Группа математиков,
проанализировав все доступные данные по одной из ближайших звезд Эпсилон Индейца, предположила, что линейный тренд лучевой скорости этой звезды вызван планетой массой 2-5 масс Юпитера с периодом обращения в 48-80 лет. Предполагаемый сигнал планеты у Эпсилон Индейца (красной линией показано возможное решение с периодом в 52 года):


Обозначения LC и VLC отмечают спектры и измерения спектрографа CES, а обозначения HC и и postCF спектры и измерения спектрографа HARPS. В работе сообщается, что к настоящему времени
для звезды на спектрографе HARPS получены 4198 спектров, из них 3636 спектров низкого отношения сигнала к шуму в рамках двухнедельной астросейсмологической кампании. Поэтому за основу анализа взяты 518 спектров низкого разрешения.
Б) В другой работе
рассказывается об измерениях лучевой скорости звезды Gl 758, которые позволили определить период обращения (90-120 лет) и массу (35-60 масс Юпитера) сфотографированного коричневого карлика. Близкая (15.7 парсек) и яркая (V=6.3) звезда спектрального типа G8 стала целью наблюдения трех спектрографов: Tull Coude (установлен на 2.7-метровом телескопе техасской обсерватории МакДональда), HIRES (установлен на 11-метровом телескопе Кек обсерватории Маун Кеа) и APF (установлен на 2.4-метровом телескопе Ликской обсерватории). Первый из них с 4 ноября 1998 года получил 119 измерений лучевой скорости. Второй спектрограф получил 262 спектров звезды с 2006 года. Третий спектрограф 250 измерений лучевой скорости с 2013 года.

С другой стороны регулярное фотографирование коричневого карлика Глизе 758 B показало заметное изменение его положения относительно звезды:

Предполагается, что коричневый карлик пройдет перицентр своей орбиты около 2040 года:


В работе особо отмечается, что Глизе 758 В стал наименее массивным коричневым карликом, для которого с помощью метода лучевых скоростей был зарегистрирован линейный тренд.
В) Ещё одна
работа сообщает о продолжающейся работе по подтверждению планетного кандидата у очень яркой звезды Альдебаран (альфа Тельца). В настоящее время Альдебаран стал целью наблюдений уже 7 спектрографов:

Все наблюдения говорят о наличии у звезды периодического колебания лучевой скорости, которое заметно искажает вероятная активность самой звезды:

С) В другой
работе сообщается о последних наблюдениях ещё одной очень близкой (как и Эпсилон Индейца ближе 5 парсек) планетной системы красного карлика Глизе 15 А. В настоящее время эту систему активно наблюдают два спектрографа (HIRES и северный Харсп). Первый спектрограф между 13 января 1997 года и 11 декабря 2014 года получил 169 измерений лучевой скорости со средним отклонением в 0.84 метра в секунду. Второй спектрограф получил между 27 августа 2012 и 18 января 2017 года 115 измерений лучевой скорости (из них 49 измерений были получены в рамках программы GAPS итальянских астрономов, а 67 измерений в наблюдательное время испанских астрономов в рамках программы HADES).


Анализ измерений этих двух спектрографов показывает сигналы двух планет:

Первая из них обладает минимальной массой около 3 масс Земли, периодом обращения в 11.44 суток и полуамлитудой лучевой скорости в 1.7 метров в секунду. Впервые о наличии этой планеты было сообщено ещё в августе 2014 года по результатам проекта Eta-Earth Survey (117 измерений HIRES до декабря 2011 года). Тогда называлась намного большая минимальная масса планеты – 5.3 массы Земли при полуамплитуде 2.9 метров в секунду. Возможно, поэтому эта планета не была подтверждена в
работе участников проекта нового инфракрасного спектрографа CARMENES от сентября 2017 года. В этой работе анализировалось 174 измерений спектрографа CARMENES, сделанных между январем 2016 года и апрелем 2017 года (из них для анализа было отобрано 92 измерения) и 358 измерений, сделанных спектрографом HIRES до 2014 года. Этот анализ показал переменность (появление и исчезновение) 11.44-суточного сигнала в разные годы. С другой стороны последняя работа подтверждает второй сигнал планеты, впервые показанный группой CARMENES: периоды обращения 7030+970-630 суток и 7600 суток соответственно в обеих работах, а минимальная масса 68+5-2 масс Земли против 36+25-18 масс Земли соответственно. В итоге планета Глизе 15Ас является наиболее долгопериодичным сатурном из известных на сегодняшний день.
2) Кроме поисков долгопериодических планет и коричневых карликов продолжается и поиск аналогов пояса Койпера у известных планетных систем. Хотя инфракрасный космический телескоп "Гершель" прекратил свою работу еще в 2013 году, анализ его наблюдений продолжается. Так в недавней
работе приводятся результаты наблюдений 21 маломассивной звезды с известными планетами в радиусе 20 парсек. Эти наблюдения подтвердили существование аналогов пояса Койпера у системы Глизе 581, и обнаружили ранее неизвестные пояса Койпера у звезд GJ 433 и GJ 649. В результате этого доля планетных систем у красных карликов с поясами Койпера была оценена в 14%, хотя в целом по результатам программы DEBRIS у красных карликов эта доля составляет только 1.2%. Список наблюдавшихся звезд:

Из отобранных 21 звезд на телескопе “Гершель” удалось пронаблюдать 16 звезд (среди них есть и 3 звезды поздних спектральных классов К). В ходе другой программы DEBRIS наблюдалось ещё 5 звезд: GJ 15 A, GJ 581, GJ 687, GJ 842 и GJ 876. Снимки телескопа “Гершель” с открытыми дисками:

Схематичное изображение поясов Койпера у известных планетных систем красных карликов (прямые линии обозначают чувствительность при измерениях лучевых скоростей):

3) В недавнем
обзоре по микролинзированию обобщаются будущие перспективы метода поиска экзопланет через микролинзирование. Микролинзирование позволяет обнаруживать наиболее далекие экзопланеты:

На правом слайде выше наглядно показывается, что большим потенциалом обладают поиски событий микролинзирования с помощью наблюдений в инфракрасном диапазоне. В частности первые такие наблюдения (обзор на гавайском инфракрасном телескопе UKIRT) позволили обнаружить на земном небе ближайшую планетную систему к центру нашей галактики - UKIRT-2017-BLG-001Lb. Это связано с тем, что направление на центр нашей галактики закрыто плотными скоплениями пыли, и поэтому наблюдения в инфракрасном диапазоне обладают большим преимуществом по сравнению с наблюдениями в оптическом диапазоне.
4) Другой обзор рассказывает о перспективах космических телескопов для сверхточного измерения лучевых скоростей звезд. В рамках проекта EarthFinder предлагается запустить 1.4-метровый космический телескоп для получения спектров звезд в трех различных диапазонах (200-380, 380-900 и 900-2500 нанометров) с очень высоким спектральным разрешением (R>150 000). Ожидается, что подобный телескоп значительно превысит возможности и современных (синяя линия) и будущих спектрографов (зеленая линия):

Приведенный на графике спектрограф NEID, разрабатываемый для телескопа WIYN по своим возможностям близок к другим похожим будущим спектрографам (EXPRES для 4-метрового телескопа канала Дискавери и ESPRESSO для 8-метровых телескопов VLT). Планируемой задачей телескопа EarthFinder в случае реализации станет 5-летний обзор 42 звезд, находящихся вблизи эклиптических полюсов. Отмечается, что только космический телескоп способен проводить непрерывные наблюдения звезд (для сравнения зеленым цветом показаны прогнозируемые измерения спектрографа NEID):

На вышеприведенном графике слева показаны 137 измерений наземного спектрографа и 396 измерений космического телескопа, а справа статистическая значимость двух землеподобных планет с периодами обращения в 120 и 300 суток (вызываемые полуамплитуды колебаний лучевой скорости 7 и 9 см в секунду).
В связи с этим отмечается, что стоимость подобного телескопа (полмиллиарда долларов сравнима с сетью наземных 8-метровых телескопов, стоимость каждого из которых может составлять 50-100 миллионов долларов). Кроме космического телескопа существует несколько альтернативных вариантов спектрографов для поисков аналогов Земли:
- создание двух аналогов солнечного телескопа северного спектрографа HARPS (diffraction-limited test-bed echelle spectrometer и Fourier Transform Spectrometer) у которых точность измерения лучевых скоростей вырастет с 20 см в секунду до 1 см в секунду;
- создание инфракрасного спектрографа с высоким спектральным разрешением для стратосферной обсерватории SOFIA;
- создание спектрографа с высоким спектральным разрешением для аэростатной миссии (возможно использование небольшого солнечного телескопа с диаметром меньше 10 см);
- создание спектрографа для небольшого спутника (проект SmallSat с бюджетом в 30 миллионов долларов, научный руководитель Beichman) с солнечным телескопом.
Как видно из описания альтернативных проектов, большинство из них представляют собой попытку увеличения точности измерений лучевой скорости через наблюдение ярчайшей звезды земного неба – Солнца с помощью небольших телескопов (солнечные телескопы).
Продолжение следует
https://za-neptunie.livejournal.com/318530.html