Poszukiwanie planet

Powstawanie Układów planetarnych
Pozasłoneczne układy planetarne
Etap formowania się planet
Mgławica w
Orionie
Etap formowania się planet
Mgławica w
Orionie
Etap formowania się planet
Mgławica w
Orionie
Formowanie się
gwiazdy i planet….
Mgławica zapada się –
powstaje dysk
kontra
Formowanie się
gwiazdy i planet….
Zagęszczenia w dyskach
proto-planetarnych
kontra
Teoria kondensacji
Faza dysku - obserwacje
Beta Pictoris
HR4796a
Epsilon Eridani
Wykrywanie Układów pozasłonecznych
Metody poszukiwań
Obserwacje wahań
prędkości radialnej
Poprzez efekt Dopplera
Gwiazda
Laboratorium
51 Peg – pierwsza nowa planeta
Odkryta w roku 1995
Amplituda Dopplerowska
v  55 ms
-1
Jak można wydedukować
Istnienie planety z tej
krzywej?
 2 G 
2 / 3
vS  
m
mP

S
 T 
1/ 3
Obserwacje
bezpośrednie
Zachowanie się
linii widmowych
Tranzyt planety przed tarczą gwiazdy
Tranzyt planety przed tarczą gwiazdy
Detekcja Tranzytu - projekt OGLE III w 2003
Mikrosoczewkowanie
Mikrosoczewkowanie
Bond et al 2004
Mikrosoczewkowanie
Obserwacje niepowtarzalne
Nieznana odległość
Bond et al 2004
OGLE 2003-BLG-235/MOA 2003-BLG-53
Masa planety
Masa gwiazdy
Wielka półoś
Odległość
M p  2 MJ
M *  0.36 M Sun
a  3 AU
D  5 kpc
Chronometraż pulsarów
Chronometraż pulsarów
Pierwszy odkryty układ pozasłoneczny:
PSR 1257+12 (Wolszczan i Frail 1992)
A
B
C
0.015
3.4
2.8
Eccentricity
0.0
0.018
0.026
Period, days
25.3
66.5
98.2
Sem. axis, AU
0.19
0.36
0.47
Mass, M_Earth
Podobny do Ukł. Słonecznego
Astrometria
Statystyka planetarna
120 układów planetarnych, 138 planet, 15 wielokrotnych
• 5 - tranzyt
• 4 – chronometraż pulsarów
• 1 - mikrosoczewkowanie
• 110 – zmiany prędkości radialnych
Dynamical Characteristics
• Dziwny rozkład półosi wielkich – wiele planet
bardzo blisko gwiazd
- niewiadoma w odległościach kilkunastu AU
- wiele w odl. do 1 AU (“Gorące Jowisze”)
• Dominują planety o dużej ekscentryczności jeśli
okres większy niż kilka dni
- planety bliższe mają orbity kołowe dzięki
wpływowi gwiazdy
Sporo różnic przy porównaniu do Układu Słonecznego!!
Właściwości fizyczne
• Większość planet
~ MzJmasą około M Jowisza
• Mała ilośc planet bardzo masywnych
• „Pustynia brązowych Karłów” – brak planet
cięższych niż
13 M J
.
• Jasna korelacja między metalicznością gwiazd
ciągu głównego i prawdopodobieństwem
posiadania planet.
Kepler
Space-based Photometer ( 0.95-m aperture )
Photometric One-Sigma Noise <2x10-5
Monitor 100,000 main-sequence stars for planets.
Mission lifetime of 4 years.
Launch date – October 2007
Transits of terrestrial planets:
- About 50 planets if most have R ~ R_Earth,
Modulation of the reflected light from giant inner
planets:
- About 870 planets with periods less than one
week.
Transits of giant planets:
- About 135 inner-orbit planet detections
along with albedos for about 100 of them.
SIM
(Space Interferometry Mission)
Precision astrometry on stars to V=20
Optical interferometer on a 10-m structure
Global astrometric accuracy: 4
microarcseconds (µas)
Typical observations take ~1 minute; ~ 5
million observations in 5 years
Launch date - February 2010
- Search for terrestrial planets
around the nearest 250 stars
(1 µas)
-“Broad survey" for Neptune-size
planets around 2000 stars (3
µas)
- Giant planets around young
stars
TPF
(Terrestrial Planet Finder)
Two complementary space
observatories: a visible-light
coronagraph and a mid-infrared
formation-flying interferometer.
TPF coronagraph launch is anticipated
around 2014.
TPF interferometer launch is
anticipated before 2020.
Goals:
- Survey nearby stars looking for terrestrial-size planets in the "habitable
zone“.
- Follow up brightest candidates with spectroscopy, looking for
atmospheric signatures, habitability or life itself.
- Will detect and characterize Earth-like planets around as many as 150
stars up to 15 pc away.