Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Исследование транзита нового поколения
Объект NGST с VLT (слева) и VISTA (справа) на заднем плане
Инженерная визуализация объекта Наблюдения NGTS ночью
Массив из двенадцати 0,2-метровых роботизированных телескопов

Transit Обзор нового поколения ( НГТС ) представляет собой наземную роботизированная поиск экзопланет . [1] Объект находится в Paranal обсерватории в пустыне Атакама на севере Чили, примерно в 2 км от ESO «s Very Large Telescope и 0,5 км от Survey Telescope VISTA . Операции Науки началась в начале 2015 года [2] астрономические исследования управляются консорциумом из семи европейских университетов и других научных учреждений из Чили, Германии, Швейцарии и Соединенного Королевства. [3]Прототипы установки были испытаны в 2009 и 2010 годах на острове Ла-Пальма , а с 2012 по 2014 год в Женевской обсерватории . [3]

Целью НГТС является открытие супер-Земель и экзо- Neptunes транзита относительно ярких и ближайшие звезд с видимой величиной до 13. Исследование использует транзитные фотометрии , который точно измеряет диммирование звезды , чтобы обнаружить присутствие планеты когда он проходит перед ним. NGTS состоит из двенадцати коммерческих 0,2-метровых телескопов ( f / 2,8 ), каждый из которых оснащен камерой CCD, чувствительной к красному цвету, работающей в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах на длине волны 600–900 нм. Массив охватывает мгновенное поле зрения в 96 квадратных градусов (8 градусов 2 на телескоп) или около 0,23% всего неба.[4] NGTS в значительной степени опирается на опыт работы с SuperWASP , используя более чувствительные детекторы, усовершенствованное программное обеспечение и большую оптику, хотя и имея гораздо меньшее поле зрения. [5] По сравнению с космическим аппаратом Кеплер с его первоначальным полем Кеплера в 115 квадратных градусов, площадь неба, покрываемая NGTS, будет в шестнадцать раз больше, потому что исследование предполагает сканирование четырех различных полей каждый год в течение четырех лет. В результате покрытие неба будет сравнимо с охватом фазы K2 Кеплера . [4]

NGTS подходит для наземных фотометрических наблюдений за кандидатами на экзопланеты с помощью космических телескопов, таких как TESS , Gaia и PLATO . [1] В свою очередь, более крупные инструменты, такие как HARPS , ESPRESSO и VLT-SPHERE, могут следить за открытиями NGTS с подробной характеристикой для измерения массы большого количества целей с помощью доплеровской спектроскопии (метод колебания) и обеспечения возможности определить плотность экзопланеты и, следовательно, газообразную она или каменистую. Эта подробная характеристика позволяет заполнить пробел между планетами размером с Землю и газовыми гигантами.как и другие наземные исследования могут обнаружить только Юпитер размера экзопланеты, и Kepler ' s Earth размера планета часто слишком далека или орбиты звезда слишком тусклая , чтобы для определения массы планеты. Более широкое поле зрения NGTS также позволяет ему обнаруживать большее количество более массивных планет вокруг более ярких звезд. [6] [7]

Научная миссия [ править ]

Воспроизвести медиа
Обзор транзита следующего поколения (NGTS) ищет транзитные экзопланеты, то есть планеты, которые проходят перед своей родительской звездой, что приводит к небольшому затемнению света звезды, что может быть обнаружено с помощью чувствительных инструментов. Эта покадровая съемка была сделана во время испытаний при яркой Луне.

Наземные исследования внесолнечных планет, такие как WASP и проект HATNet , обнаружили множество крупных экзопланет, в основном газовых гигантов размером с Сатурн и Юпитер. Космические миссии, такие как CoRoT и обзор Кеплера , распространили результаты на более мелкие объекты, включая скалистые экзопланеты размером с супер-Землю и Нептун. [4]Орбитальные космические миссии имеют более высокую точность измерения яркости звезд, чем это возможно с помощью наземных измерений, но они исследовали относительно небольшую область неба. К сожалению, большинство более мелких кандидатов вращаются вокруг звезд, которые слишком тусклые, чтобы их можно было подтвердить измерениями лучевых скоростей. Следовательно, массы этих меньших планет-кандидатов либо неизвестны, либо плохо ограничены, так что их объемный состав невозможно оценить. [4]

Сосредоточивая внимание на целях размером от суперземли до Нептуна, вращающихся вокруг холодных, маленьких, но ярких звезд спектрального класса K и раннего M, на площади, значительно большей, чем та, которая покрывается космическими миссиями, NGTS предназначена для обеспечения основных целей для дальнейшего исследования с помощью телескопов, таких как Очень Большой телескоп (VLT), Европейский чрезвычайно большой телескоп (E-ELT) и космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST). Такие цели легче охарактеризовать с точки зрения их атмосферного состава, планетарной структуры и эволюции, чем меньшие цели, вращающиеся вокруг более крупных звезд. [3]

В ходе последующих наблюдений с помощью более крупных телескопов будут доступны мощные средства для исследования состава атмосферы экзопланет, обнаруженных NGTS. Например, во время вторичного затмения, когда звезда закрывает планету, сравнение транзитного и исходящего потоков позволяет вычислить разностный спектр, представляющий тепловое излучение планеты. [8] Расчет спектра пропускания атмосферы планеты может быть получен путем измерения небольших спектральных изменений в спектре звезды, которые возникают во время прохождения планеты. Этот метод требует чрезвычайно высокого отношения сигнал / шум, и до сих пор успешно применялся только к нескольким планетам, вращающимся вокруг небольших близких относительно ярких звезд, таких как HD 189733 b иGJ 1214 б . NGTS предназначен для значительного увеличения количества планет, которые можно анализировать с помощью таких методов. [8] Моделирование ожидаемых характеристик NGTS показывает потенциал открытия примерно 231 планет размером с Нептун и 39 планет размером с Землю, подлежащих подробному спектрографическому анализу с помощью VLT, по сравнению с только 21 планетой размером с Нептун и 1 планетой размером с Землю с Данные Кеплера . [4]

Инструмент [ править ]

Развитие [ править ]

Научные цели NGTS требуют способности обнаруживать транзиты с точностью до 1 ммаг при 13-й звездной величине. Хотя на уровне земли такой уровень точности был обычно достижим при наблюдении за отдельными объектами в узком поле, он был беспрецедентным для широкоугольной съемки. [4] Для достижения этой цели разработчики инструментов NGTS опирались на обширное аппаратное и программное наследие проекта WASP в дополнение к разработке множества усовершенствований в прототипных системах, работающих на Ла-Пальме в 2009 и 2010 годах, а также в Женевской обсерватории. с 2012 по 2014 год. [6]

Массив телескопов [ править ]

NGTS использует автоматизированную матрицу из двенадцати 20-сантиметровых телескопов f / 2,8 на независимых экваториальных монтировках, работающих в диапазоне длин волн от оранжевого до ближнего инфракрасного (600–900 нм). Он расположен на Европейской южной обсерватории «s Paranal обсерватории в Чили, местоположение отмечено низкого водяного пара и отличные фотометрических условиях.

Комбинированный поиск [ править ]

Проект телескопа NGTS тесно сотрудничает с большими телескопами ESO. Возможности ESO, доступные для последующих исследований, включают в себя высокоточный поисковик планет с радиальной скоростью (HARPS) в обсерватории Ла-Силла ; ESPRESSO для измерения лучевых скоростей на VLT; SPHERE , система адаптивной оптики и коронографическая установка на VLT, позволяющая получать прямые изображения внесолнечных планет; [9] и множество других VLT и планируемых инструментов E-ELT для определения характеристик атмосферы. [4]

Партнерство [ править ]

Несмотря на то, что NGTS находится в обсерватории Паранал, на самом деле ею управляет не ESO, а консорциум семи академических институтов из Чили, Германии, Швейцарии и Соединенного Королевства: [3]

  • DLR , Институт планетных исследований
  • Женевская обсерватория
  • Королевский университет Белфаста
  • Кембриджский университет
  • Чилийский университет
  • Университет Лестера
  • Уорикский университет

Результаты [ править ]

  • 31 октября 2017 года в обзоре сообщалось об открытии NGTS-1b , подтвержденной внесолнечной планеты размером с горячий Юпитер, вращающейся вокруг NGTS-1, M-карликовой звезды , около половины массы и радиуса Солнца , каждые 2,65 дня. команда. [10] [11] [12] Дэниел Бейлисс из Уорикского университета, и ведущий автор исследования, описывающего открытие NGTS-1b, заявил: «Открытие NGTS-1b стало для нас полной неожиданностью - считалось, что такие массивные планеты не существуют вокруг таких маленьких звезд - что важно, сейчас наша проблема заключается в чтобы выяснить, насколько распространены эти типы планет в Галактике, и с помощью новой системы исследования транзита следующего поколения мы располагаем хорошими возможностями для этого ». [12]
  • 3 сентября 2018 года - открытие NGTS-4b , планеты размером с Нептун, проходящей через К-карлик 13-й величины по орбите 1,34 дня. НГТС-4b имеет массу 20,6 ± 3,0 M ⊕ и радиус 3,18 ± 0,26 R ⊕ , который помещает его хорошо в пределах так называемой « нептунической пустыни ». Средняя плотность планеты (3,45 ± 0,95 г см -3 ) согласуется с составом 100% H2O или каменистого ядра с летучим огибающей. [13]

Открытия [ править ]

Это список планет, обнаруженных в ходе этого обзора. Обратите внимание, что этот список неполный и требует дополнительной информации.

Светло-зеленый означает, что планета вращается вокруг одной или обеих звезд в двойной системе.

ЗвездаСозвездиеПрямое восхождениеСклонениеПриложение. mag.Расстояние ( ly )Спектральный типПланетаМасса
( М Дж )		Радиус
( R J )		Орбитальный период
( d )		Большая полуось
( AU )		Орбитальный эксцентриситетНаклон
( ° )
Год открытия
НГТС-1Columba5 ч 30 м 51,41 с−36 ° 37 ′ 51,53 ″15,67711M0,5 ВНГТС-1б0,8121,332,650,0230,01685,272017 г.
НГТС-2Центавр14 ч 20 м 29.46 с−31 ° 12 ′ 07,45 ″10,791,162F5VНГТС-2б0,741,5954,510,04083,45
НГТС-3Columba6 ч 17 м 46,74 с−35 ° 42 ′ 22,91 ″14,6692,426G6VНГТС-3Аб2.381,481,680,0289,56
НГТС-4Columba5 ч 58 м 23.75 с−30 ° 48 ′ 42,36 ″13.12922K2VНГТС-4б0,060,251,340,020,082,5 ± 5,82018 г.
НГТС-5Дева14 ч 44 м 13.97 с
05 ° 36 ′ 19,42 ″
13,771 009K2VНГТС-5б0,2291,1363,360,040,0?86,6 ± 0,22019 г.
НГТС-6Caelum5 ч 3 м 10,90 с−30 ° 23 ′ 57,72 ″14,121,014K4VНГТС-6б1,339 ± 0,0281,3260,8820,010,078,2312019 г.
НГТС-8Козерог21 ч 55 м 54,22 с−14 ° 4 ′ 6.38 ″13,681,399K0VНГТС-8б0,93 ± 0,011,09 ± 0,032,500,0350,0186,9 ± 0,52019 г.
НГТС-9Гидра9 ч 27 м 40.95 с−19 ° 20 ′ 51,53 ″12,801986F8VНГТС-9б2,90 ± 0,171,07 ± 0,064,4350,0580,0684,1 ± 0,42020 г.
НГТС-10Лепус6 ч 7 м 29,31 с−25 ° 35 ′ 40,61 ″14,341,059К5ВНГТС-10б2,1621,2050,770,01430?2020 г.
НГТС-11 / ТОИ-1847Cetus6 ч 7 м 29,53 с−25 ° 35 ′ 41,63 ″12,46621K2VНГТС-11б / ТОИ-1847б0,3440,817????2020 г.
НГТС-12Центавр11 ч 44 м 59,99 с−35 ° 48 ′ 26,03 ″12,381,456G4VНГТС-12б0,2081.0487,53 0,0757088,90 ± 0,762020 г.


Кроме того, при обследовании обнаружен коричневый карлик.

ЗвездаСозвездиеПрямое восхождениеСклонениеПриложение. mag.Расстояние ( ly )Спектральный типПланетаМасса
( М Дж )		Радиус
( R J )		Орбитальный период
( d )		Большая полуось
( AU )		Орбитальный эксцентриситетНаклон
( ° )
Год открытия
НГТС-7Лепус6 ч 7 м 29,31 с−25 ° 35 ′ 40,61 ″14,341,059M1.5V + M? VНГТС-7Аб75,5?16,2 часа?0?88?2020 г.

См. Также [ править ]

  • Список внесолнечных планет

Другие проекты поиска экзопланет [ править ]

Полный список см. В нижнем колонтитуле "Поисковые проекты Exoplanet".
  • Проект HATNet (HAT)
  • Миниатюрная матрица радиальных скоростей экзопланеты (MINERVA)
  • Килодегри Чрезвычайно Маленький Телескоп (KELT)
  • Обзор трансатлантических экзопланет (TrES)
  • XO телескоп

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Уитли, Питер Дж; Уэст, Ричард Джи; Гоуд, Майкл Р.; Дженкинс, Джеймс С; Pollacco, Don L; Келос, Дидье; Рауэр, Хайке; Удри, Стефан; Уотсон, Кристофер А; Хазелас, Бруно; Эйгмюллер, Филипп (2017). «Исследование транзита нового поколения (NGTS)» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 475 (4): 4476–4493. DOI : 10.1093 / MNRAS / stx2836 .
  2. ^ "Новые телескопы для охоты на экзопланеты на Паранале" . Европейская южная обсерватория. 14 января 2015 . Проверено 4 сентября 2015 года .
  3. ^ a b c d "О НГТС" . Исследование транзита нового поколения. Архивировано из оригинального 31 мая 2015 года . Дата обращения 22 мая 2015 .
  4. ^ a b c d e f g Уитли, Пенсильвания; Pollacco, DL; Queloz, D .; Rauer, H .; Уотсон, Калифорния; West, RG; Chazelas, B .; Louden, TM; Уокер, S .; Bannister, N .; Bento, J .; Burleigh, M .; Cabrera, J .; Eigmüller, P .; Эриксон, А .; Genolet, L .; Гоуд, М .; Grange, A .; Jordán, AS; Lawrie, K .; McCormac, J .; Невеу М. (2013). «Исследование транзита нового поколения (NGTS)» (PDF) . Сеть конференций EPJ . 47 : 13002. arXiv : 1302.6592 . Bibcode : 2013EPJWC..4713002W . DOI : 10.1051 / epjconf / 20134713002 . S2CID  51743906 .
  5. ^ «В поисках суперземли» (PDF) . Королевский университет . 2014 . Дата обращения 2 сентября 2015 .
  6. ^ a b McCormac, J .; Pollacco, D .; Консорциум NGTS. «Фаза создания прототипа исследования транзита нового поколения» (PDF) . Дата обращения 22 мая 2015 .
  7. ↑ Дэниел Клери (14 января 2015 г.). «Новый охотник за экзопланетами открывает глаза на поиски суперземли» . Наука.
  8. ^ a b "Научная программа NGTS" . Исследование транзита нового поколения. Архивировано из оригинала 16 декабря 2017 года . Дата обращения 22 мая 2015 .
  9. ^ "СФЕРА - спектро-поляриметрические высококонтрастные исследования экзопланет" . Европейская южная обсерватория . Дата обращения 23 мая 2015 .
  10. ^ Бэйлисс, Дэниел; Гиллен, Эдвард; Эйгмюллер, Филипп; Маккормак, Джеймс; Александр, Ричард Д; Армстронг, Дэвид Дж; и другие. (2017). «NGTS-1b: Горячий Юпитер, проходящий через М-карлик». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 475 (4): 4467. arXiv : 1710.11099 . Bibcode : 2018MNRAS.475.4467B . DOI : 10.1093 / MNRAS / stx2778 . S2CID 39357327 . 
  11. ↑ Левин, Сара (31 октября 2017 г.). «Планета монстров, крошечная звезда: рекордный дуэт головоломок для астрономов» . Space.com . Проверено 1 ноября 2017 года .
  12. ^ a b Персонал (31 октября 2017 г.). « Открытие планеты - монстра бросает вызов теории образования» . Phys.org . Проверено 1 ноября 2017 года .
  13. ^ https://arxiv.org/abs/1809.00678 NGTS-4b: переход суб-Нептуна в пустыне

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с обзором транзита следующего поколения на Викискладе?
  • Исследование транзита нового поколения начало действовать в Паранале , архив ESO, The Messenger 165 - сентябрь 2016 г.