26 nowych planet Keplera!

Ostatnio możemy zaobserwować rosnącą liczbę planet od zespołu naukowego misji Kepler. Coraz częściej pokazywały się publikacje z nowymi i ciekawymi odkryciami. Jednak to wczoraj wieczorem pojawiły się doniesienia o naprawdę ogromnym znaczeniu. Udało się bowiem potwierdzić istnienie aż 11 nowych układów planetarnych, w których łącznie znajduje się 26 potwierdzonych planet oraz jeszcze prawdopodobnie 9 innych, czekających na więcej danych i analiz.

Porównanie wielkości nowych potwierdzonych i niepotwierdzonych planet z niektórymi znanymi już planetami
Keplera oraz z ośmioma planetami Układu Słonecznego.
(Kliknij aby powiększyć)

Każdy z nowych układów Keplera zawiera od 2 do 5 egozplanet położonych bardzo blisko względem siebie. Dzięki tej bliskości astronomowie mogą zaobserwować zjawisko TTV (Transit Timing Variations). Jest ono spowodowane niewielkimi zmianami czasów orbitalnych poszczególnych planet. Zmiany te wynikają z oddziaływań grawitacyjnych w tych ciasnych układach. Na podstawie TTV można potwierdzić istnienie planet oraz zbadać ich parametry.

Dzięki tej metodzie, długotrwałe badania przy pomocy teleskopów naziemnych nie są niezbędne dla potwierdzenia egzoplanet. Ważną informacją jest natomiast, że TTV nie dostarcza dokładnych mas nowych obiektów. Niektóre obecnie oszacowane wartości to jedynie maksymalne masy jakie mogłyby posiadać odkryte egzoplanety. Są one z pewnością znacznie większe niż rzeczywiste masy tych planet.

Nowe planety Keplera to obiekty o rozmiarach od 1,5 Rz (promienia Ziemi) do 14,4 Rz (czyli 1,28 Rj - promienia Jowisza). Prawie wszystkie z tych obiektów krążą bliżej swoich gwiazd niż Merkury względem Słońca. Wyjątkiem z potwierdzonych planet jest jedynie Kepler-30 d.

Przyjrzyjmy się więc nowym systemom. Kolor zielony - potwierdzony obiekt; kolor niebieski - obiekt niepotwierdzony.

Kepler-23
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-23 b      1,9                       200                              7,1
Kepler-23 c      3,2                       860                              10,7
KOI-168.02       2,2                       --                                  15,2

Z najlepszych modeli wynika, że masy planet b i c to około 22 i 12 mas Ziemi (Mz), przyjmując kołowe orbity (e=0). Dla orbit cechujących się niedużą ekscentrycznością (e>0) masy te powinny wynosić około 15 i 5 Mz.

Kepler-24
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
KOI-1102.04      1,7                       --                                  4,2
Kepler-24 b        2,4                       510                              8,1
Kepler-24 c        2,8                       510                              12,3
KOI-1102.03      1,7                       --                                  18,9

Oszacowana masa planety b to 17 Mz dla e=0 lub 102 Mz dla e>0 (0.2-0.4).
Oszacowana masa planety c to 5 Mz dla e=0 lub 56 Mz dla e>0 (0.2-0.4).

Kepler-25
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-25 b      2,6                       4040                              6,2
Kepler-25 c      4,5                       1320                              12,7

Kepler-26
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
KOI-250.03      1,3                        --                                    3,5
Kepler-26 b      3,6                       121                              12,2
Kepler-26 c      3,6                       119                              17,2

Kepler-27
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-27 b      4,0                       2900                              15,3
Kepler-27 c      4,9                       4390                              31,3

Kepler-28
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-28 b      3,6                       480                              5,9
Kepler-28 c      3,4                       432                              8,9

Kepler-29
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-29 b      3,6                       100                              10,3
Kepler-29 c      2,9                       100                              13,2

Kepler-30
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-30 b      3,7                       60                               29,3
Kepler-30 c      14,4                    2900                            60,3
Kepler-30 d      10,7                    5400                           143,2

Kepler-31
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
KOI-935.04         1,3                       --                                   9,6
Kepler-31 b        4,3                       1500                             20,8
Kepler-31 c        4,2                       1300                             42,6
KOI-935.03         3,1                       --                                   87,6

Kepler-32
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
KOI-952.05         1,5                       --                                   0,7
KOI-952.04         2,7                       --                                   2,8
Kepler-32 b        4,1                       1300                             5,9
Kepler-32 c        3,7                       200                               8,7
KOI-952.03         4,9                       --                                  22,7

Kepler-33
Nazwa:             Promień(Rz):     Masa max.(Mz):        Okres(dni):
Kepler-33 b      1,5                       --                              5,5
Kepler-33 c      2,7                       --                              13,1
Kepler-33 d      4,5                       --                              21,7
Kepler-33 e      3,4                       --                              31,7
Kepler-33 f       3,8                       --                              41,0

Miejmy nadziej, że w kolejnych miesiącach 2012 roku każdy z tych systemów zostanie dokładnie przebadany. Poznamy dokładniejsze wartości masy tych obiektów oraz być może potwierdzone zostanie każdy z kandydatów KOI.

Poza odkryciami Keplera, warto wspomnieć także o detekcji planety HAT-P-38 b. Jest to dość typowy gorący Jowisz lecz swoimi rozmiarami bardzo przypomina Saturna. Jego masa to 0,267 masy Jowisza (Saturn - około 0,29), a jego promień jest równy 0,825 promienia Jowisza co oznacza, że jest tylko nieznacznie większy od Saturna. Więcej podobieństw jednak nie warto szukać ponieważ planeta ta znajduje się o wiele bliżej "swojego Słońca". Ta odległość to zaledwie 0,052 AU, przez co na wykonanie jednej pełnej orbity HAT-P-38 b potrzebuje zaledwie 4,5 dnia.

Podliczając wszystkie opisane odkrycia łączna liczba planet wzrasta do 755!

Źródło 1, Źródło 2, Źródło 3, Źródło 4

Jedna z najodleglejszych planet - MOA-2011-BLG-293L b

Krzywa jasności zjawiska MOA-2011-BLG-293L. Fragment
oznaczony na zielono wyraźnie wskazuje na obecność planety.
W razie trudności z interpretacją wykresu odsyłam ponownie
do krótkiego wyjaśnienia mikrosoczewkowania.

Rzadkie i ulotne zjawisko jakim jest mikrosoczewkowanie grawitacyjne (wyjaśnienie oczywiście TUTAJ), dostarczyło nam dziś jeszcze jednej potwierdzonej egzoplanety. MOA-2011-BLG-293L b jest gazowym obiektem o masie 2,4 Mj. Co do odległości tej planety od gwiazdy (czerwonego karła) nie ma pewności. Z obliczeń wynika, iż obiekty te równie prawdopodobnie mogą znajdować się w separacji równej 1 AU lub 3,5 AU.

Ciekawszym aspektem tego odkrycia jest sama odległość układu od Ziemi. Wynosi ona około 23320 lat świetlnych! Znamy jedynie 2 egzoplanety w większej odległości, a są to SWEEPS-04 i SWEEPS-11, które to zostały odkryte w 2006 roku, tranzytując na tle centrum Drogi Mlecznej. Ich oszacowana odległość od Ziemi to ponad 27700 lat świetlnych.

MOA-2011-BLG-293L b dołącza więc do grona masywnych gazowych planet obiegających czerwone karły. Z teorii wynika jednak, że takie obiekty powinny dość rzadko występować w galaktyce. Ciekawe jakie wnioski przyniosą dalsze badanie.

Warto także dodać, że jest MOA-2011-BLG-293L b pierwszą planetą wykrytą w trybie "pure survey". Dotychczas zjawiska mikrosoczewkowania były badane typowo pod kątem występowania planet ("survey+followup"). Nowa metoda ma dostarczać suchych danych o zjawisku, które następnie będzie poddawane rygorystycznym analizom. Naukowcy chcą mieć pewność, że nawet wtedy będą w stanie wykrywać planety.

Źródło

Gazowe olbrzymy RR Cae b i HD 37605 c

Planety w układzie podwójnym składającym się z białego
i czerwonego karła. Wizja artysty.

Czas na parę słów o kolejnych odkryciach 2012 roku. Dwie najnowsze planety pozasłoneczne to gazowe olbrzymy znacznie masywniejsze od Jowisza. 

Pierwszą z nich jest HD 37605 c, potwierdzona w zeszłym tygodniu. Jak już zapewne większość z czytelników zauważyła, nie jest to jedyna planeta w tym układzie. Gwiazda HD 37605 to dojrzały pomarańczowy karzeł posiadający co najmniej 2 planety pozasłoneczne. Pierwsza została odkryta w 2004 roku za sprawą prędkości radialnych gwiazdy. Jest podobnie jak najnowszy obiekt gazowym gigantem, lecz znajduje się znacznie bliżej gwiazdy macierzystej. HD 37605 b krąży w odległości 0,28 AU od "tamtejszego Słońca" w czasie 55 dni, a jej masa to 2,8 Mj (masy Jowisza). Nowo odkryta HD 37605 c jest masywniejsza od sąsiadki o ponad 0,5 Mj. Obiega gwiazdę w odległości 3,8 AU, a na jedno pełne okrążenie potrzebuje prawie 7,5 roku.

Drugą nową zdobyczą astronomów jest RR Cae b - planeta znajdująca się w niewielkim układzie podwójnym. Główną gwiazdą tego układu jest biały karzeł o masie 0,44 Ms (masy Słońca), natomiast jej kompan to mniej masywny (0,182 Ms) czerwony karzeł M4. Planetę tego systemu wykryto dzięki dokładnym badaniom metodą timingu. Jak się okazało jej masa to aż 4,2 Mj, a odległość od centrum masy układu wynosi 5,3 AU. Rok na tej planecie to trwa prawie 12 lat ziemskich (dokładnie 4350 dni). Pewne dane zdają się sugerować również istnienie kolejnej planety tego systemu o okresie orbitalnym wynoszącym ponad 26 lat.

Źródło (dane z EPE)

4 gorące Jowisze od HATNet Project

Nowe planety HATNet. Dla każdej z nich mamy dwie
krzywe jasności. Górna pokazuje dłuższy okres z tranzytem
po środku, a dolna jest zbliżeniem na moment tranzytu.

HATNet Project istnieje już od 1999 roku, natomiast zaawansowane badania astronomiczne rozpoczęto w 2001 roku. Przez 10 lat działalności naukowcom udało się potwierdzić istnienie 35 planet (w tym 2 układy z dwiema planetami). Rok 2012 HATNet zaczyna bardzo optymistycznie ponieważ do ich konta dopisujemy 4 kolejne obiekty.

HAT-P-34 b, HAT-P-35 b, HAT-P-36 b oraz HAT-P-37 b to gazowe planety typu gorący Jowisz. Każda  tych planet to spory obiekt krążący w bardzo niewielkiej odległości od swojej gwiazdy. Wynika to tylko i wyłącznie ze specyfiki sprzętu jakiego używa HATNet. Sieć sześciu niewielkich, automatycznych, naziemnych teleskopów mających za zadanie detekcję tranzytu planet, nie jest w stanie wykrywać małych obiektów wielkości Ziemi czy pod-Neptuna, tym bardziej na nieco odleglejszych orbitach. Warto jednak wiedzieć, że HATNet cały czas się rozwija i z pewnością jeszcze nie raz nas zaskoczą. Parametry nowych planet:

Nazwa:           Masa(Mj):   Promień (Rj):  Okres (dni):     Półoś (AU):  Ekscentryczność:

HAT-P-34 b	3.328	1.107	5.452654	0.0677	0.441
HAT-P-35 b	1.054	1.332	3.646706	0.0498	0.025
HAT-P-36 b	1.832	1.264	1.327347	0.0238	0.063
HAT-P-37 b	1.169	1.178	2.797436	0.0379	0.058

Źródło

KOI-961 - Trzy planety mniejsze od Ziemi!

Zespół naukowy misji Kepler ponownie ogłosił bardzo interesujące odkrycie. Tym razem są to trzy niewielkie planety pozasłoneczne krążące wokół czerwonego karła. Układ ten oznaczono KOI-961, a znajduje się on 126 lat świetlnych od Ziemi.

W centrum układu leży mała gwiazdy typu M - czerwony karzeł. Jej promień to zaledwie 0,17 promienia Słońca lub inaczej mówiąc, KOI-961 jest zaledwie o 70% większa od Jowisza - to bardzo mało jak na gwiazdę. Jak się zaraz okaże, nie tylko gwiazdy macierzysta tego systemu jest miniaturowa. 

Planety z KOI-961w porównaniu do Marsa i Ziemi oraz 2 innych planet Keplera.

• Trzy planety w KOI-961 to bez wątpienia obiekty skaliste. Najbliżej tamtejszego słońca znajduje się KOI-961 c. Obiega ona gwiazdę w odległości 0,006 AU w czasie niecałych 11 godzin! Średnica tej planetki to tylko 0,72 średnicy Ziemi.

• Nieco dalej (0,0116 AU) od czerwonego karła krąży KOI-961 b, która na wykonanie pełnej orbity potrzebuje około 1 dnia i 5 godzin. Jest największą planetą w opisywanym układzie, jej promień to 0,78 Rz (promienia Ziemi).

• Najmniejszym i zarazem najodleglejszym obiektem jest KOI-961 d. Jej średnia odległość od gwiazdy macierzystej to 0,0154 AU tak więc rok na tej planecie jest nieco dłuższy od pozostałych - trwa 1 dzień, 20 godzin i 30 minut. Najbardziej interesującą wartością jest tu jednak promień tej planety bo wynosi on tylko 0,57 Rz! Można więc powiedzieć, że rozmiarami bardzo przypomina Marsa (wielkość Czerwonej Planety to 0,53 Rz).

Planety układu KOI-961 to wyjątkowe obiekty wśród ponad 700 znanych ludzkości planet. Nie wliczając planet krążących wokół pulsarów, są to najmniejsze z dotychczas odkrytych obiektów (właściwie między planetą KOI-961 b, a KOI-961 c jest jeszcze niewielka KOI-55 b, o której pisałem TUTAJ). Interesujący jest także fakt, iż rozmiary całego systemu łatwiej sobie wyobrazić porównując go nie z naszym Układem Słonecznym, lecz z układem Jowisza (ilustracja na dole).

Odkrycia takie jak to z pewnością budzą wyobraźnię. Przecież jest całkiem prawdopodobne, że w KOI-961 istnieje jeszcze więcej planet ,a być może jedna z nich znajduje się w ekosferze. Temperatury poznanych obiektów to wartości sięgające od 200 do 500 stopni Celsjusza.

Porównanie rozmiarów obiektów układu KOI-961 z układem Jowisza.

Źródło 1, Źródło 2

Kepler-34 b oraz Kepler-35 b

Już prawie połowa stycznia, a z powodu kilku moich obowiązków ExoplanetSpot jest nieco w tyle z informacjami. Na szczęście powoli znajduje coraz więcej wolnego czasu więc znów mogę go poświęcić na opisanie kilku nowych odkryć. Zaznaczam od razu, że nie zamierzam upychać wszystkich planet w jednym artykule ponieważ uważam, że każda z najnowszych publikacji zasługuje na osobną uwagę. Tak więc do dzieła!

Jak powszechnie wiadomo, większość gwiazd w galaktyce nie jest samotna - posiada kompana w postaci drugiej gwiazdy, z którą jest powiązana grawitacyjnie. Są to tak zwane układy podwójne. Zapewne każdy kto na bieżąco śledzi egzoplanetarne odkrycia pamięta planetę Kepler-16 b, odkrytą we wrześniu ubiegłego roku. Było o niej dość głośno w mediach ze względu na skojarzenie jej z pierwszą nagraną częścią Gwiezdnych Wojen oraz planetą Tatooine.

Dzisiejsze obiekty są również podobnej natury do Tatooine. Mianowicie obie znajdują się w układach podwójnych i okrążają swoje gwiazdy macierzyste w "bezpiecznej" odległości. Nie są to jednak obiekty skaliste lecz gazowe planety o niskiej gęstości. Mowa tu o Kepler-34 b i Kepler-35 b (choć ich prawidłowe nazwy to Kepler-34 (AB)b oraz Kepler-35 (AB)b).

Kepler-34 b

Oba układy podwójne składają się z dwóch gwiazd typu żółty karzeł (typ widmowy G) to znaczy, że są tego samego typu na nasze Słońce. W systemie Kepler-34 masy i rozmiary gwiazd to odpowiednio:

Kepler-34 A:
Masa: 1,0479 Ms

Promień: 1,1618 Rs
Kepler-34 B:
Masa: 1,0208 Ms
Promień: 1,0927 Rs

Komponenty A i B okrążają się wzajemnie w czasie 27 dni i 19 godzin. Odległość miedzy nimi to około 0,22 AU. Gazowa planeta w tym systemie jest nieco mniejsza od Jowisza - jej promień to około 75% promienia naszego olbrzyma. Jednak jak na swoje rozmiary posiada niewielką  masę bo tylko 0,22 Mj. Podobnie jak Ziemia krąży wokół środka masy w odległości około 1 AU, a na jedną pełną orbitę potrzebuje 288 dni. Ekscentryczność orbity to 0,182.

Kepler-35 b

System Kepler-35 to także dwie gwiazdy typu G jednak o niech mniejszych parametrach:

Kepler-35 A:
Masa: 0,8877 Ms

Promień: 1,0284 Rs
Kepler-35 B:
Masa: 0,8094 Ms
Promień: 0,7861 Rs

Okres orbitalny gwiazdy to 20 dni, 17 godzin i 30 minut, przy maksymalnym oddaleniu na składników na 0,176 AU. Planeta Kepler-35 b okrąża swoje gwiazdy w odległości około 0,6 AU na co potrzebuje 131,5 dnia. Podobnie jak Kepler-34 b ma niewielką gęstość co wynika z masy 0,127 Mj i promienia 0,728 Rj. Zaskakująca może być dość niska wartość ekscentryczności (0,042), która to świadczy o 'spokojniej' orbicie planety (im niższa ekscentryczność tym orbita bardziej kołowa; e=0 orbita idealnie kołowa). Warto w tym momencie dodać, że e planety Kepler-16 b jest jeszcze niższe - 0,0069.

Trzy planety w układach podwójnych, odkryte przez sondę Kepler, oraz ich stabilne orbity świadczą jednoznacznie o częstości występowania obcych światów w układach wielokrotnych. Niegdyś podejrzewano, że środowisko układów podwójnych może być zbyt chaotyczne dla procesu formowania się planet. Teraz jednak mamy dowody na to, że planety mogą formować się w tych układach bez większych trudności.

Ciekawe są również teoretyczne rozważania na temat pór roku planet w układach wielokrotnych. Ze względu na kilka gwiazd macierzystych pory roku zmieniają się niecyklicznie (chyba, że uwzględnimy tu jakieś spore rezonanse) kilka razy w roku. Prościej mówiąc, zarówno wiosna, lato, jesień, jak i zima mogą występować więcej niż raz w nieustalonej kolejności. To z pewnością powoduje ogromne wahania temperatury. 

Źródło 1, Źródło 2