Ladda ner presentationen
Presentation laddar. Vänta.
Publicerades avInga Bergqvist
1
Exoplaneter Philippe Thébault Stockholms Observatorium/Observatoire de Paris
2
November 2008: den mest spännande exoplanet-månaden någonsin?
3
Är vi ensamma i universum?
4
Planetbildning modellen Planetsystem borde vara vanliga Laplace
5
Konsten att bygga teorier på ett enda exempel: Solsystemet
6
Hur går det till?
8
T ~ 1350°K kondensation av silikater T ~ 160°K kondensation av vatten-is En protoplanetarisk skiva
9
ansamling av planetesimaler ”runaway growth”
10
sammanslagning av stora embryon
11
slutliga strukturen (?) 2) när kärnan~10M : ansamling av gas 1) Bildning av en fast kärna genom « runaway » Bildning av Jätteplaneter (sten+is+gas)
12
hur svårt kan det vara?
13
- närmaste granne: 4 ljusår. ~ 40 000 000 000 000 km! - Solen-Jorden avstånd = 150 000 000 km (=1AU) => min. vinkel upplösning= 0.77” (1/5000 °) L plan / L * (R p /a) 2 (R p planetens radie, a avstånd till stjärnan) (R p /a) 2 = 6.10 -9 för Jupiter (R p /a) 2 = 1.10 -9 för Jorden Det är svårt….mycket svårt Stjärnorna ligger låååånnngt bort lååååååg ljuskontrast
14
Gliese 229. L comp / L * = 5000, avstånd = Sol-Pluto. En Jupiter skulle vara 14 gånger närmare sin stjärna och ljuskontrasten 200 000 gånger lägre ! (HST, 1995) Direkt upptäkt av bruna dvärgar
15
>5 M jup planet runt 2M1207 (brun dvärg) VLT juni 2004 Direkt upptäkt av en « Super-Jupiter » (?)
16
än så länge: ingenting runt sol-liknande sjärnor negativa resultat => 5M Jup planeter > 50AU MEN läget borde vara bättre runt unga stjärnor => unga jätte-planeter kan vara upp till x1000 ljusare än ”mogna” planeter (se slutet av föredraget!)
17
Unga (<10 7 år) och tunga (~100M ) skivor, med M gas /M dust ~100 protoplanetariska skivor runt unga stjärnor
18
Avbildning av stoft skivor
19
osynlig planet perturbed motion of the star 2 1 / mättningar => V * /c => M p.sin(i) - några exempel V Sol(Jupiter) ~ 13 m/s V Sol(Jorden) ~ 0.1 m/s dagens bästa upplösning ~ 3m/s möjligt att upptäcka “exo-Jupiter” planeter! radialhastighets metoden
20
Time (in planetary orbits) V r in m/s Den första upptäckten 51 Pegasi (OHP, 1995) över 300 upptäckta planeter MEN de flesta är JÄTTEPLANETER mycket NÄRA sina stjärnor
21
L transit / L * (R p /R * ) 2 (R p /R * ) 2 = 0.01 för Jupiter (R p /R * ) 2 = 0.0001 för Jorden mycket enklare än direkt upptäckt passage metoden (1)
22
MEN liten chans att observera från rätt vinkel 0.1% för ett par liknande Jupiter-Solen 0.5% för ett par liknande Jorden-Solen DÄRFOR Omfattande och metodiska kartläggningar passage metoden (2)
23
än så länge 52 upptäckter HD209458, HD149026 … (HD149026, Sato et al., 2005) passage metoden (3)
24
HST spectrum av NaD linie ( Charbonneau et al. 2002): Natrium Väte, Syre och Kol som strömmar ut! (Vidal-Madjar et al. 2003, 2004) Atmosfär/Exosfär av HD209458b
25
(Tinetti et al., 2007) Vattenånga i HD189733bs atmosfär
26
Metan i HD189733bs atmosfär (Swain et al., 2008)
27
transit från rymden rån rymden COROT (Frankrike, ESA) 0.3m photometer observerar 12000 stjärnor samtidigt under 150 dygn (totalt: 60 000 stjärnor) Passager från rymden COROT (Frankrike, ESA)
28
Princip upptäcka stjärnans rörelse på grund av planeten Trajectory of the Sun induced by the planets as seen from 10 pc omöjligt från marken - möjlig från en satellit än så länge, 1 lyckad mission : Hipparcos, men inte tillräcklig bra GAÏA (snart) Svårigheter behöver mycket hög upplösning: <0.001” Upptäckt genom astrometri (1)
29
än så länge: bara 1 upptäckt: GJ876b (Benedict et al. 2002) med HST (250 60 as, i=86 0, 1.89M J ) MEN planeten redan upptäckt med hastighets metoden Upptäckt genom astrometri (2)
30
osanolik konfiguration => Observera ett mycket brett fält ! Gravitationslinser (1)
31
Gravitationslinser (2) B. Paczynski (2005)
32
8 upptäckt hittills (from the OGLE survey) 2 “super-Jordar”, bl. dem: MOA-2007-BLG-192b M ~ 3M Jord den minsta exoplaneten Gravitationslinser (3)
33
upptäckta planeter Positivt resultat för 5-10% av Sol-liknande stjärnorna vad är det här för nåt??
34
Upptäckta exoplaneter (hittills) Jorden Jupiter 3m/s gränsen 30 år omloppstid
35
upptäckta exoplaneter… utforskad ”super Jordar” ”Hot Jupiters”
36
« hot Jupiters » borde inte finnas över huvud taget Jätte planeter kan inte bildas så nära stjärnan enligt modellerna F: Varför ser vi «Hot Jupiters»? S: Därför att vi kan ok, men…
37
Stjärnor med Jätte-Planeter (observationer): ~7-8% Stjärnor med Jätte-Planeter (uppskattning): ~12% Stjärnor med ”Hot-Jupiters” (uppskattning) : ~2% Stjärnor med ”Super-Jordar” (5-15 M ): ~37% (uppskattning) Lite statistik
38
Orsak: interaktion mellan proto-planeten och gas skivan Migration
39
Type I: litet embryo inbäddad i gasen
40
Migration Type II: stort embryo som öppnar en lucka
41
Migration Type III: complex mekanism
42
några obesvarade frågor Hur kan man stoppa migration innan planeten når stjärnan? Vad hände då i vårt Solsystem? Är solsystemet ett vanligt system? Migration
43
(Marcy et al., 2005) Metallicitet! Bildning i system med mycket tunga ämnen ? Stjärn ”förorening” med planet-material? Metallicitet
44
(Grether&Lineweaver, 2006) Den brun dvärg « öknen »
45
1 2 3 4 5 avståndet till stjärnan (AU) 6 HD216437 HD216435 >2.1M Jup >1.5 M Jup HD72659 >2.9 M Jup GL777a >1.33 M Jup 55 Cnc 47 UMA Eridani >2.4 M Jup >0.76 M Jup >0.86 M Jup några « intressanta » system
46
GL876d GL581c 55Cnc d
47
55 Cancri: 5 planeter, varav 1 exo-Jupiter
48
0.1AU M star = 0.31 M Sun L star = 0.013 L Sun a GL581ct = 0.073 AU M(min) GL581c =5.06 M Earth GL581: 2 « super-Jordar » i « HZ »(?)
49
Den Beboeliga Zonen (HZ)
50
lång tidsperiod stabilitet i den beboeliga zonen (HZ)
51
Gliese 86 HD 41004A γ Cephei Exoplaneter i dubbel-stjärnor >50% av all stjärnor i dubbel-system ~20% av exoplaneter i dubbel-stjärnor ~3 exoplaneter i kompakta (<30AU) binärer
52
Companion star Planet M mini. : 1,7 M Jupiter, a=2,13AU e=0,2 M : 0,25 M primary, a=18,5 AU. e=0,36 Exoplaneter i dubbel-stjärnor: γ Cephei
53
Exoplaneter i dubbel-stjärnor: Centauri B? nästan perfekt kanditat för observationer: närmaste granne ”lung” stärna Cen A kan användas som referens möjligt att upptäckta en 1.8M Jord planet på 3år av observationer
54
Indirekt upptäckt genom strukturer i stoft- skivor
55
sista minut: Första direkt upptäckt av en exoplanet runt en ung sol-liknande sjärna? ~330AU (!) M Pl ~8MJup MEN: Är planeten bunden till sjärnan? Lafreniere et al.2008 (submitted) Age~ 5x10 6 years
56
sista sekund(1): Fomalhaut b! en <3M Jup planet som skapar en spektaculär ring struktur Kalas et al.2008, med Hubble Space Telescope
57
sista sekund(2): 3 exoplaneter runt HR8799! HR8799b: 5<M<11M Jup HR8799c: 7<M<13M Jup HR8799d: 7<M<13M Jup 68au 38au 28au
58
sista sekund(3): 1 exoplanet runt β-Pic M~8 M Jup avstånd från stjärnan~ 8AU
59
Framtida projekt KEPLER (NASA) 0.95m photometer Leta efter planet transit uppskjutning: Vår 2009 100000(!) stjärnor under 4 years kan upptäcka Exo-Jordar!
60
Framtida project GAIA (ESA) High Resolution Astrometry Launch: dec. 2011 Duration: ~5 years 10m baseline Michelson Interferometer Solar orbit (at the L2 Lagrangian stability point ) 1 billion(!) stars observed Accuracy: 4.10 -6 ’’ /Able to detect Jupiter-like planets (50000 detections expected)
61
Framtida project SIM-Planet Quest (NASA) High Resolution Astrometry ”Launch deferred indefinitely by NASA” Duration: 5 years 10m baseline Michelson Interferometer 250 stars monitored with 10 -6 ’’ accuracy/2000 stars with 3.10 - 6 ’’ accuracy Detection of 1-3M Earth planets at < 8 pc Detection of 1-3M Earth planets at < 8 pc/
Liknande presentationer
© 2024 SlidePlayer.se Inc.
All rights reserved.