Презентация на тему Экзопланеты. Методы поиска, результаты, перспективы

Экзопланеты  Методы поиска, результаты, перспективы Экзопланеты 14.12.20173 720 планет2 787 планетных систем623 мультипланетных систем Методы поиска экзопланетАстрометрическийЛучевых скоростейЗатменныйМикролинзированиеПрямое изображение 08.12.14 Экзопланеты - история1980-е: Ван де Камп – 3 планеты у Летящей Барнарда (астрометрия)2000-е: HST – нет Тайминг – 6-ой метод Тайминг24 планеты19 планетных систем4 мультипланетных системы Астрометрический метод Движение Солнца с расстояния 10 парсек Метод лучевых скоростей Мишель Майор и Дидье Келос и колебания 51 Peg Метод лучевых скоростей Метод лучевых скоростей51 Pegasi	e = 0,019770 Virginis	 e = 0,4016 Cygni B	 e = 0,689 Метод лучевых скоростей и астрометрия693 планеты522 планетные системы124 мультипланетные системы Затменная фотометрия  Точность наземной фотометрии лимитирована атмосферными флуктуациями порядка 0,01 %Юпитер ~ 1 %Земля ~ Прохождение по диску Солнца Юпитера и Земли Затменная фотометрияWASP – 12(Wide Angle Search for Planets)Радиус планеты – 1,9 радиуса ЮпитераПериод обращения – 1,09 Затменная фотометрияВероятность затмения ~ R/aПорядка 10 % планет на орбитах 0,05 а.е. затмевают свои звездыДля Юпитера Затменная фотометрия2 695 планет2 017 планетных систем541 мультипланетная система Затменная фотометрия - 2011132 планеты124 планетные системы10 мультипланетных систем27 мая 2011 г. Гравитационное микролинзирование Гравитационное микролинзированиеm = M (tp/t)2Открыты блуждающие планетыбез материнских звезд Микролинзирование51 планета49 планетных систем2 мультипланетные системыБлуждающих планет м.б. в 2 раза больше, чем звезд! Прямое изображение2004 г., VLTКрасный карлик 2М 1207а = 55 а.е.m = 5 масс Юпитера Прямое изображениеHR 8799Получены прямые изображения 3-х планет (2007)Слева – изображение HST 1998 года Прямое изображениеФомальгаутalpha Piscis Austrini HD 216956 HIP 113368 HR 8728 GJ 881 Спектральный класс A3VВидимая зв.вел. Прямое изображениеHD 216956 b (Фомальгаут b)a = 115 a.u.P = 320 000 dm sin (i) = Прямое изображение74 планеты69 планетных систем3 мультипланетные системы Наблюдательная селекцияАстрометр. 	M↑  a ↑   Δ ↓	 R =	 i ↑ Луч. Скор. Экзопланеты 3 720 (552 – май 2011) планет 623 (67 – май 2011) 	мультипланетных системпланеты в Экзопланеты Ближайшая: Α Cen С b — 1,30 псЗвезда Каптейна b,c – старше 10 млрд летПо Классификация планет 08.12.14Распреде-ление экзопланет по массам 08.12.14Распреде-ление экзопланет по большим полуосям 08.12.14Распреде-ление экзопланет по эксцентриситетам 08.12.14Зависимость  масса – размер орбиты Зависимость  эксцентриситет – размер орбиты Зависимость  масса – радиус Ближайшая — Alpha Cen C b Расстояние 1,30 пкСпектральный класс M 5,5Видимая зв.вел. 11,05Масса 0,12 солнечнойПланетаM Epsilon Eridani bEpsilon Eridani (HD22049) Расстояние 3,2 пкСпектральный класс K2VВидимая зв.вел. 3,73Масса 0,8 солнечнойEpsilon Eridani bM С наибольшим эксцентриситетомHD20782: Расстояние 36 пкСпектральный класс G2VВидимая зв.вел. 7,38Масса 1,0 солнечнойHD20782 b:Эксцентриситет 0,97+-0,01M sin i Самая легкаяKepler 114: Расстояние 195 пкСпектральный класс KВидимая зв.вел.13,7Масса 0,56 солнечнойKepler 114 c:Открыта в 2012 г.Масса Наиболее похожа на  Солнечную систему47 Ursae Majoris 	(HD 95128)Расстояние 13,3 пкСпектральный класс G0VВидимая зв.вел. 5,1Масса 47 Ursae Majoris Зона обитаемости в Солнечной системе Первая планета в зоне обитаемости - Gliese 581 cGliese 581 Расстояние 6,3 пкСпектральный класс M3VВидимая зв.вел. Старейшая планета в зоне обитаемости – Каптейн bHD 33793 (GJ191) Расстояние 3,9 пкСпектральный класс M1VIHD 33793 Kepler7 марта 2009 г.РН Delta II3,5 года100 000 звездВидимая зв.вел. 	9 - 1695 мегапикселей Kepler 08.12.14 Kepler Kepler Kepler-11  6 планет Поиск экзопланетНаземные наблюдения1995 – 2011 годы   552 планеты  Обнаружено 6-ю методами на всей Gaia Gaia  Трехмерная карта Галактики с указанием координат, собственного движения и цвета 1 млрд. звезд; До Gaia ТЕЛЕСКОП:			АППАРАТ:2 зеркала 1,45×0,5 м		19.12.2013SiC 					РН Союз – РБ ФрегатF = 35 м 04.12.14Cheops — CHaracterising ExOPlanets Satellite800 км ССОРокот или Вега (200 кг)33,5-см телескоп1-ый из класса малых миссий TESS — Transiting Exoplanets Survey Satellite108 000 x   373 000 кмFalcon 9Малые исследова-тельские программы Основная цель – поиск каменистых экзопланет в зоне обитаемости на расстояниях до 200 световых лет (Кеплер James Webb Space Telescope   (JWST)  (NGST) JWSTДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ:проблем космологии и структуры Вселенной;происхождения и эволюции галактик;истории Млечного Пути и соседних галактик;рождения и образования WFIRST Wide – Field Infrared Survey TelescopeЗеркало 2,4 мТочка Лагранжа L2Delta IV Heavy или Falcon Heavy WFIRST (1925 г.)Коронограф – видит «Нептун»Найдет 20 000 экзопланет Космический телескоп следующего поколенияLUVOIRЗеркало диаметром 15 м2019 г. – принятие решения2035 г. - запуск Сайтыwww.exoplanet.eu(энциклопедия экзопланет)www.allplanets.ru

Презентацию Экзопланеты. Методы поиска, результаты, перспективы, из раздела: Астрономия,  в формате PowerPoint (pptx) можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них. Все права принадлежат авторам материалов: Политика защиты авторских прав

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Экзопланеты Методы поиска, результаты, перспективы


Слайд 2


Экзопланеты 14.12.2017

3 720 планет

2 787 планетных систем

623 мультипланетных систем


Слайд 3

Методы поиска экзопланет

Астрометрический

Лучевых скоростей

Затменный

Микролинзирование

Прямое изображение


Слайд 4

08.12.14



Слайд 5

Барнарда (астрометрия)2000-е: HST – нет колебаний > 0,001'‘ у Барнарда и Проксимы Центавра 1991: Вольжан.

Экзопланеты - история

1980-е: Ван де Камп – 3 планеты у Летящей Барнарда (астрометрия)
2000-е: HST – нет колебаний > 0,001'‘ у Барнарда и Проксимы Центавра
1991: Вольжан. PSR 1257+12 имеет планеты! (всего 3 до 4 а.е.)
PSR B1620-26: газовый гигант, 23 а.е.
Метод - timing


Слайд 6

Планеты у

Тайминг – 6-ой метод


Планеты у пульсаров
HU Aqr (Водолей) – тесная затменная двойная звезда: белый карлик + красный карлик
10 марта 2011 г. сообщили об обнаружении 2-х планет, обращающихся вокруг пары звезд. Сейчас – планета массой 7 масс Юпитера, большая полуось – 4,6 а.е.


Слайд 7


Тайминг


24 планеты

19 планетных систем

4 мультипланетных системы




Слайд 8

Угловой размер орбиты звезды:β

Астрометрический метод


Угловой размер орбиты звезды:
β ≈ [G/(4π2)]1/3 (P/M)2/3 m/d

В радиусе 9 пк около 500 звезд
70 % из них – кратные
Hipparcos – 1 ms, VLT – 10 µs, Gaia – 7 µs


Слайд 9


Движение Солнца
с расстояния 10 парсек


Слайд 10

Peg


Метод лучевых скоростей Мишель Майор и Дидье Келос и колебания 51 Peg


Слайд 11

Амплитуда изменения скорости


Метод лучевых скоростей


Амплитуда изменения скорости звезды:

v ≈ m (2πG)1/3 / (P1/3 M2/3 )
v´ = v sin (i)
(точность сейчас ~ 1м/с)
m sin (i) = v´ (P1/3 M2/3 )/(2πG)1/3


Слайд 12

B	 e = 0,689


Метод лучевых скоростей

51 Pegasi
e = 0,0197

70 Virginis
e = 0,40

16 Cygni B
e = 0,689


Слайд 13


Метод лучевых скоростей и астрометрия


693 планеты

522 планетные системы

124 мультипланетные системы



Слайд 14

%Юпитер ~ 1 %Земля ~ 0,01 %

Затменная фотометрия

Точность наземной фотометрии лимитирована атмосферными флуктуациями порядка 0,01 %
Юпитер ~ 1 %
Земля ~ 0,01 %


Слайд 15


Прохождение по диску Солнца Юпитера и Земли


Слайд 16

радиуса ЮпитераПериод обращения – 1,09 дня


Затменная фотометрия

WASP – 12
(Wide Angle Search
for Planets)

Радиус планеты –
1,9 радиуса Юпитера

Период обращения – 1,09 дня



Слайд 17

а.е. затмевают свои звездыДля Юпитера (5 а.е.) вероятность ~ 0,1 %


Затменная фотометрия

Вероятность затмения ~ R/a

Порядка 10 % планет на орбитах
0,05 а.е. затмевают свои звезды
Для Юпитера (5 а.е.)
вероятность ~ 0,1 %


Слайд 18


Затменная фотометрия


2 695 планет

2 017 планетных систем

541 мультипланетная система




Слайд 19

г.

Затменная фотометрия - 2011

132 планеты

124 планетные системы

10 мультипланетных систем


27 мая 2011 г.


Слайд 20


Гравитационное микролинзирование


Слайд 21


Гравитационное микролинзирование


m = M (tp/t)2

Открыты блуждающие планеты
без материнских звезд


Слайд 22

больше, чем звезд!



Микролинзирование

51 планета

49 планетных систем

2 мультипланетные системы

Блуждающих планет м.б. в 2 раза больше,
чем звезд!



Слайд 23

5 масс Юпитера


Прямое изображение

2004 г., VLT

Красный карлик 2М 1207

а = 55 а.е.

m = 5 масс Юпитера


Слайд 24

1998 года


Прямое изображение

HR 8799

Получены прямые изображения 3-х планет (2007)

Слева – изображение HST 1998 года


Слайд 25

881 Спектральный класс A3VВидимая зв.вел. 1,16Масса 2,06 солнечной

Прямое изображение

Фомальгаут
alpha Piscis Austrini HD 216956 HIP 113368 HR 8728 GJ 881
Спектральный класс A3V
Видимая зв.вел. 1,16
Масса 2,06 солнечной


Слайд 26

000 dm sin (i) = 3e = 0,11+-0,02


Прямое изображение

HD 216956 b (Фомальгаут b)

a = 115 a.u.
P = 320 000 d
m sin (i) = 3
e = 0,11+-0,02


Слайд 27


Прямое изображение


74 планеты

69 планетных систем

3 мультипланетные системы




Слайд 28

=	 i ↑ Луч. Скор. 	M↑  a ↓ Δ =	 R =

Наблюдательная селекция

Астрометр. M↑ a ↑  Δ ↓ R = i ↑ 

Луч. Скор. M↑  a ↓ Δ = R = i ↓

Затменный M= a = Δ = R↑  i ↓ ↓

Микролинз. M↑  a = Δ ? R = i ↓

Изображение M= a↑  Δ ↓ R ↑  i = 


Слайд 29

май 2011) 	мультипланетных системпланеты в системах 3- и 4-х звезд0,2 массы Земли – 13 масс


Экзопланеты


3 720 (552 – май 2011) планет
623 (67 – май 2011)
мультипланетных систем
планеты в системах 3- и 4-х звезд
0,2 массы Земли – 13 масс Юпитера
a = 0,0177 – 670 а.е.
e = 0 – 0,97


Слайд 30

– старше 10 млрд летПо оценкам, около 25 % карликов классов F, G, K имеют


Экзопланеты


Ближайшая: Α Cen С b — 1,30 пс
Звезда Каптейна b,c – старше 10 млрд лет
По оценкам, около 25 % карликов классов F, G, K имеют планеты


Слайд 31


Классификация планет


Слайд 32

08.12.14

Распреде-ление экзопланет по массам


Слайд 33

08.12.14

Распреде-ление экзопланет по большим полуосям


Слайд 34

08.12.14

Распреде-ление экзопланет по эксцентриситетам


Слайд 35

08.12.14

Зависимость масса – размер орбиты


Слайд 36

Зависимость эксцентриситет – размер орбиты


Слайд 37


Зависимость масса – радиус


Слайд 38

5,5Видимая зв.вел. 11,05Масса 0,12 солнечнойПланетаM sin (i) = 1,27 Mзa = 0,485 a.u.


Ближайшая — Alpha Cen C b


Расстояние 1,30 пк
Спектральный класс
M 5,5
Видимая зв.вел. 11,05
Масса 0,12 солнечной
Планета
M sin (i) = 1,27 Mз
a = 0,485 a.u.


Слайд 39

3,73Масса 0,8 солнечнойEpsilon Eridani bM sin (i) = 1,55 Mюa = 3,4 a.u.


Epsilon Eridani b

Epsilon Eridani (HD22049)
Расстояние 3,2 пк
Спектральный класс K2V
Видимая зв.вел. 3,73
Масса 0,8 солнечной
Epsilon Eridani b
M sin (i) = 1,55 Mю
a = 3,4 a.u.


Слайд 40

солнечнойHD20782 b:Эксцентриситет 0,97+-0,01M sin i = 1,9 Mю


С наибольшим эксцентриситетом

HD20782:
Расстояние 36 пк
Спектральный класс G2V
Видимая зв.вел. 7,38
Масса 1,0 солнечной
HD20782 b:
Эксцентриситет 0,97+-0,01
M sin i = 1,9 Mю



Слайд 41

114 c:Открыта в 2012 г.Масса 0,0009 Mюa = 0,07 a.u.

Самая легкая

Kepler 114:
Расстояние 195 пк
Спектральный класс K
Видимая зв.вел.13,7
Масса 0,56 солнечной
Kepler 114 c:
Открыта в 2012 г.
Масса 0,0009 Mю
a = 0,07 a.u.


Слайд 42

пкСпектральный класс G0VВидимая зв.вел. 5,1Масса 1,03 солнечной

Наиболее похожа на Солнечную систему

47 Ursae Majoris
(HD 95128)

Расстояние 13,3 пк
Спектральный класс G0V
Видимая зв.вел. 5,1
Масса 1,03 солнечной


Слайд 43


47 Ursae Majoris


Слайд 44

Зона обитаемости в Солнечной системе


Слайд 45

6,3 пкСпектральный класс M3VВидимая зв.вел. 10,55Масса 0,31 солнечнойGliese 581cМасса – 5,03 ЗЕМНОЙa = 0,073 а.е.

Первая планета в зоне обитаемости - Gliese 581 c

Gliese 581
Расстояние 6,3 пк
Спектральный класс M3V
Видимая зв.вел. 10,55
Масса 0,31 солнечной
Gliese 581c
Масса – 5,03 ЗЕМНОЙ
a = 0,073 а.е.


Слайд 46

3,9 пкСпектральный класс M1VIHD 33793 bМасса – 4,8 ЗЕМНОЙe = 0,21

Старейшая планета в зоне обитаемости – Каптейн b

HD 33793 (GJ191)
Расстояние 3,9 пк
Спектральный класс M1VI

HD 33793 b
Масса – 4,8 ЗЕМНОЙ
e = 0,21


Слайд 47

- 1695 мегапикселей


Kepler

7 марта 2009 г.
РН Delta II
3,5 года
100 000 звезд
Видимая зв.вел.
9 - 16
95 мегапикселей


Слайд 48


Kepler


Слайд 49

08.12.14

Kepler


Слайд 50


Kepler


Слайд 51


Kepler-11 6 планет


Слайд 52

Обнаружено 6-ю методами на всей небесной сфере Одна – в зоне обитаемостиКосмическая обсерватория

Поиск экзопланет

Наземные наблюдения
1995 – 2011 годы

552 планеты
Обнаружено 6-ю методами на всей небесной сфере
Одна – в зоне обитаемости

Космическая обсерватория
«Кеплер»

За год – 1 235 планет
Из них 54 – в зоне обитаемости


Слайд 54

цвета 1 млрд. звезд; До 500 тысяч малых тел СС; До 500 тысяч QSOs (z

Gaia

Трехмерная карта Галактики с указанием координат, собственного движения и цвета 1 млрд. звезд;
До 500 тысяч малых тел СС;
До 500 тысяч QSOs (z + фотометрия);
7 µas V<12, 25 µas V=15, 300 µas V=20;
10 000 экзопланет до 200 пс;
106 CCD, 938 Mp;
150 TB информации (геном человека – 25 ТВ).


Слайд 55

35 м 		 	 	Куру0,000007 ´´				L2

Gaia

ТЕЛЕСКОП: АППАРАТ:

2 зеркала 1,45×0,5 м 19.12.2013

SiC РН Союз – РБ Фрегат

F = 35 м Куру

0,000007 ´´ L2



Слайд 56

телескоп1-ый из класса малых миссий ESA 2017 г., 3,5 года50 M$

04.12.14

Cheops — CHaracterising ExOPlanets Satellite

800 км ССО

Рокот или Вега (200 кг)

33,5-см телескоп

1-ый из класса малых миссий ESA

2017 г., 3,5 года

50 M$


Слайд 57

373 000 кмFalcon 9Малые исследова-тельские программы NASA март 2018 г.

TESS — Transiting Exoplanets Survey Satellite

108 000 x
373 000 км

Falcon 9

Малые исследова-тельские программы NASA

март 2018 г.



Слайд 58

до 200 световых лет (Кеплер – до 3 000 св.лет)4 широкоугольных рефрактора с полем зрения

Основная цель – поиск каменистых экзопланет в зоне обитаемости на расстояниях до 200 световых лет (Кеплер – до 3 000 св.лет)
4 широкоугольных рефрактора с полем зрения 24х24 градуса и апертурой 10 см.


Слайд 60

James Webb Space Telescope (JWST) (NGST)


Слайд 61

и соседних галактик;рождения и образования звезд;происхождения и эволюции планетных систем.

JWST

ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ:

проблем космологии и структуры Вселенной;
происхождения и эволюции галактик;
истории Млечного Пути и соседних галактик;
рождения и образования звезд;
происхождения и эволюции планетных систем.


Слайд 63

IV Heavy или Falcon Heavy

WFIRST
Wide – Field Infrared Survey Telescope
Зеркало 2,4 м
Точка Лагранжа L2
Delta IV Heavy или Falcon Heavy


Слайд 64

WFIRST (1925 г.)
Коронограф – видит «Нептун»
Найдет 20 000 экзопланет


Слайд 65

г. - запуск

Космический телескоп следующего поколения

LUVOIR

Зеркало диаметром 15 м

2019 г. – принятие решения

2035 г. - запуск


Слайд 66

Сайты

www.exoplanet.eu
(энциклопедия экзопланет)

www.allplanets.ru


  • Имя файла: ekzoplanety-metody-poiska-rezultaty-perspektivy.pptx
  • Количество просмотров: 16
  • Количество скачиваний: 0