Transit Light Curve opetusohjelma

tässä osiossa näytämme Kepler-tehtävän valokäyrän ja määritämme planeetan parametrit. Kepler on tehokkain planeettoja metsästävä observatorio, joka meillä nykyään on, ja parasta on, että tiedot ovat kaikki julkisia. Alla olevassa kuvassa on Hat-P-7 b – nimisen eksoplaneetan Kepler-valokäyrä.

tämä planeetta on kuuma Jupiter-yksi helpoimmin havaittavista planeettatyypeistä.

ensinnäkin, huomaa laajuus juoni edellä. Kuvaajan koko jänneväli on 1% tähden kokonaiskirkkaudesta! Läpikulkuplaneettojen etsiminen vaatii erittäin tarkkoja kirkkausmittauksia.

HAT-P-7: n Kepler – valokäyrä näyttää kolme erittäin vakuuttavaa transittia-alla punaisilla nuolilla korostetut suuret dipit.

näiden läpivientien syvyys koodaa planeetan kokoa.

täällä transitit vähentävät vuota 1,0: sta noin 0,994: ään – lasku on noin 0,6%. Käyttäen kaava planeetan säde:

ja kytkemällä arvot syvyys = 0.6% = 0.006, R* = 2 auringon säteitä, löydämme planeetan säde Rp noin 1.5 Jupiterin säteitä.

kahden perättäisen läpiajon välinen aika on planeetan “kiertoaika”, joka on kyseisen planeetan vuoden pituus:

kun planeetta menee tähden taakse, kaikki planeetalta tuleva valo, joko tähtivalo, joka heijastuu planeetan pinnalta, tai valo, jota planeetta lähettää, koska se hehkuu kuumana, tukkeutuu. Tätä kirkkauden laskua kutsutaan “sekundaariseksi auringonpimennykseksi”, ja planeettojen kohdalla se on yleensä melko pieni.

se on tuskin havaittavissa silmillä, mutta jos niputetaan monet näistä pimennyksistä yhteen ja lasketaan keskiarvo, se on varsin ilmeistä. Alla on esitetty Hat-P-7 b: n keskimääräinen toissijainen pimennys käyttäen koko Keplerin dataa. Harmaat ja violetit pisteet ovat keskiarvoja 1 minuutin ja 15 minuutin välein, vastaavasti:

kauttakulun kesto on aika, joka kuluu planeetan ylittäessä tähden pinnan. Tämä mittaus koodaa monia havainnoitavia asioita, kuten “törmäysparametrin” eli sen, kuinka lähellä tähden keskustaa planeetta kulkee, tähden koon (tai tarkemmin, kuinka tiheä tähti on) ja planeetan radan eksentrisyyden tai sen, kuinka lähellä ympyrää planeetan rata on. Näitä erilaisia mittauksia on vaikea erottaa toisistaan, mutta hienostuneilla analyyseillä se on mahdollista.

alla olevassa kuvassa tarkastellaan lähemmin transitivalokäyrää. Tässä harmaat pisteet ovat jälleen keskiarvotietoja, tällä kertaa keskiarvoja yli 20 sekunnin välein, käyttäen tietoja noin 6% koko aineistosta.

kun läpikulkuvalokäyrää tarkastellaan lähemmin, muutama asia käy ilmi. Ensinnäkin kauttakulku ei ole tasapohjainen, se on pyöreäpohjainen. Tämä johtuu siitä, että tähdet eivät ole tasaisen kirkkaita pinnoillaan. Tähdillä on ominaisuus nimeltä “raajan tummuminen”, joka tarkoittaa sitä, että tähti on kirkkaimmillaan keskipisteessä meidän näkökulmastamme ja himmeimmillään näkymän reunassa. Tätä havainnollistaa seuraava kuva Auringostamme, jonka Nasan Aurinko-ja Heliosfäärinen observatorio on saanut.

Kuva: NASA

pyöristetty profiili tulee planeetasta, joka liikkuu tähden eri kirkkausalueiden halki – kun planeetta on lähellä tähden reunaa, se blokkaa osan tähdestä, joka on vähiten kirkas, joten se blokkaa vähemmän kokonaisvaloa. Tämä näkyy seuraavassa animaatiossa:


animaatio: Jason Eastman

toinen mielenkiintoinen piirre on se, että kirkkauden väheneminen Transitiin ei tapahdu hetkessä – kestää jonkin aikaa, ennen kuin planeetta ohittaa kokonaan tähden reunan. Tämä käy ilmi myös yllä olevasta animaatiosta.

tähtitieteilijät erottavat yleensä kaksi eri transitioaikaa:” kokonaiskesto “tt, kirkkauden laskun alusta nousun loppuun, ja” kokonaiskesto”, tf, aika, jonka planeetta on kokonaan tähden pinnalla. Alla olevassa kuvassa esitetään nämä kaksi eri kestomittausta.

TT: n ja tf: n suhde yhdistettynä muuhun informaatioon, kuten kauttakulun syvyyteen, antaa tietoa siitä, kuinka kaukana tähden keskustasta planeetta kulkee. Yleensä tähtitieteilijät poimivat nämä tiedot laskemalla, miltä kauttakulun pitäisi näyttää ja vertaamalla sitä havaintoihin. Tämä lähestymistapa, jota kutsutaan mallinnukseksi, johtaa laskelmiin, jotka vastaavat hyvin tarkasti havaittuja tietoja. Hat-P-7 b: n tietojen päälle on esitetty alla olevassa kuvassa purppuranpunainen valokäyrä..

Jatka sivulle 3 .

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.