Дослідження екзопланет Tres-1b, Tres-3b, HD189733b

учень 9 класу ліцею «Наукова зміна»Відіш Денис ІвановичПедагогічний керівник: Россада Світлана ГригорівнаНауковий керівник: Баранський Олександр Ростиславович

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ

Екзопланета - тіло масою <13 Мю (маса Юпітера дорівнює 1,899*1027 кг), що обертається навколо іншої зірки або червоного карлика. У цілому відкриття перших позасонячних планетарних систем стало одним з найбільших наукових досягнень 20 століття. Розв’язана найважливіша проблема: Сонячна система - не унікальна, формування планет поруч із зірками – це закономірний етап її еволюції. Пошук екзопланет, допомагає краще зрозуміти, як формуються планетні системи, від чого залежить тип планети та як розвивався Всесвіт.

Мета роботи:Підрахувати вірогідність транзиту зірок.

Зробити знімки частини зоряного неба, де знаходяться зірки екзопланет, які досліджуються. Побудувати криві блиску зірок під час проходження екзопланет на тлі своїх зірок. Порахувати період обертання екзопланет, які досліджуються, навколо своїх зірок.

Екзопланети

Планети-гігантиМають масу в інтервалі від 0.19 до 13Мю. Середня складає 0.28 г/см3 до 12 г/см3

Нептуни Земного типу

Клас 1: Аміачні хмари

Клас 2: Водні хмари

Клас 3: Чисті

Клас 4: Планети з сильними лініями спектрів лужних металів

Клас 5: Силікатні хмари

Маса в інтервалі від 7 до 60Мз. Середня густина 1.3-2.2 г/см3.

(маса Землі дорівнює 5976*1021 кг).

Маса менша 7Мз.Середня густина 3.5-6 г/см3

1. Метод прямих спостережень

2. Астрометричний метод

3. Метод транзитної фотометрії

4. Гравітаційне лінзування

5. Спектрометричне вимірювання радіальної швидкості зірок (метод Доплера)

6. Радіо пошук.

Методи пошуку екзопланет

Ми робили знімки за допомогою телескопа-рефлектора АЗТ-8(D=0.7м)та ПЗЗ камери ST-8E, яку встановлено в первинному фркусі телескопа в Лісниках.

Дані оброблювалися за допомогою програм ASTROMETRICA, MaximDL, а також з використанням астрокалькулятора. Для підрахунку періодів обертання досліджуваних екзопланет було взято криві блиску з чеської бази даних var2.astro.cz

Вірогідність транзиту

ptra – вірогідність транзиту, pocc - вірогідність затемнення, R* - радіус зірки, a – велика піввісь, Rp – радіус планети,е – ексцентриситет, ω – аргумент перицентра. + у цій формулі використовується, коли враховуються й часткові транзити, - враховуючи тільки повні транзити. Якщо планета має майже колову орбіту, то ексцентриситет можна взяти за 0, а аргумент перицентра за 900.

Назва R* Rp a e ω Ptra(часткового) Ptra(повного)

Tres-1 0,85Rsun 1,099Rj 0,0393AU 0,135 2730 0,121 0,09256

Tres-3 0,813Rsun 1,305Rj 0,0226AU 0 900 0,1948 0,1397

HD189733 0,788Rsun 1,138Rj 0,03099AU 0 900 0,1358 0,1007

HD189733bУсього отримано 450 знімків з R-фільтром зірки HD189733. Дата спостережень: 28.05.2012

Зірка HD189733 знаходиться в сузір’ї Лисичка

α = 22h 00m 43,713s δ= +220 42΄ 39,07΄΄

Проаналізувавши інші криві блиску (з чеської бази даних) зірки HD189733, я дійшов до висновку, що період обертання екзопланети HD189733b навколо своєї зірки приблизно становить становить 2 дні та 4 години.

Червона крива належить зірці, навколо якої обертається екзопланета, що досліджується. Інші криві належать зіркам порівняння.

Tres-3b

Зірка, навколо якої обертається екзопланета, знаходиться в сузір’ї Геркулеса

α = 17h 52m 07sδ= +370 32΄ 46΄΄

Усього отримано: 34 знімки Tres-3 в R фільтрі і 35 знімків - в V фільтрі. Дата спостережень: 21.05.2012

Червона крива належить зірці, навколо якої обертається екзопланета, що досліджується. Інші криві належать зіркам порівняння.

Проаналізувавши інші криві (з чеської бази данних) блиску зірки Tres-1, я дійшов висновку, що період обертання екзопланети Tres-1b навколо своєї зірки становить 1 день і 10 годин

Tres-1bУсього отримано 279 знімків з R фільтром зірки Tres-1. Дата спостережень: 23.05.2012

Дана зірка знаходиться в сузір’ї Ліра.

α = 19h 04m 09.844sδ= +360 37΄ 57.54΄΄

Оскільки наш об’єкт знаходиться скраю знімка, то робити фотометрію не можна, оскільки вона буде дуже неточною. Завантаживши криві блиску (з чеської бази даних) цієї зірки, я дійшов висновку, що період обертання екзопланети приблизно 3 дні і 1 година.

АМПЛІТУДА ПАДІННЯ КРИВОЇ БЛИСКУ.

Назва Координати Амплітуда падіння

Tres – 3b α = 17h 52m 07sδ= +370 32΄ 46΄΄

0,03

HD189733b α = 22h 00m 43,713s δ= +220 42΄ 39,07΄΄

0,08

Висновки:На кривих блиску, побудованих мною, чітко видно падіння блиску зірок, тобто ми зафіксували момент проходження екзопланети на тлі зірки. І також наші дані співпадають з даними інших обсерваторій, що свідчить про високу точність кривих блиску. На моїх кривих блиску амплітуда становить приблизно для Tres-3 відхилення від середнього значення блиску під час проходження екзопланети на 0,03, а для HD189733 амплітуда падіння блиску становить 0,08.

Проаналізувавши криві блиску за більш ранній час, я зробив висновки про період обертання екзопланет навколо своїх зірок. HD189733 b має період обертання приблизно 2 дні та 4 години. Tres-3b має період обертання приблизно 1 день і 10 годин. Tres-1b має період обертання приблизно 3 дні і 1 година. Оскільки періоди обертання цих екзопланет дуже малі (для порівняння період обертання Меркурія становить 88 днів), то можна зробити припущення, що ці екзопланети мають орбіту дуже близьку до своїх зірок.

Дякую за увагу