Статистика внесолнечных планет

Методы
1. Прямые наблюдения
mJup (r )  20.8  5 lg r ,
mSun ( r )  0.3  5 lg r ,
mJup (40)  28.8,
mSun (40)  8.3
Диапазон: видимый, ИК, радио
Методы
2. Криволинейное движение звезды
в картинной плоскости
3. Гравитационное линзирование
4. Фотометрия прохождений
Методы
5. Эффект Рёмера
P V

P
c
Пульсар + планета
V - лучевая скорость звезды
Методы
6. Эффект Доплера

V


c
Спектр звезды:
V - лучевая скорость звезды
Экзоцивилизация:
V - лучевая скорость планеты
Лучевая скорость звезды в
функции аргумента широты
V (t )  (V0  Ke cos  )  K cos u(t )
K
m
M (M *  M )
2 a 3/ 2
P
GM
GM
, m  M sin i
2
a(1  e )
M
M*  M
2
2
u 
t  2e sin
t  ...
P
P
История
1991. Открытие планетной системы вокруг нейтронной
звезды, пульсара PSR B1257+12
4 планеты с массами порядка: Луны (1), Земли (2),
Сатурна (1)
Метод: эффект Рёмера
Открыватель: Александр Вольщан (Alexander
Wolszczan), Аресибо 300-м радиотелескоп
1995. Открытие планеты, обращающейся вокруг
звезды солнечного типа 51 Pegasi
Метод: эффект Доплера
Открыватели: Мишель Майор, Дидье Келос (Michel
Mayor, Didier Queloz)
Обсерватория Женевского университета,
Обсерватория Верхнего Прованса
Mayor M., Queloz D. 1995,
"A Jupiter-mass companion to a solar-type star",
Nature 378, 355.
M sin i  0.47M Jup,
a  0.05 AU ,
P  4.2293 days,
e0
Кривая лучевой скорости
1996. П.Батлер, Дж. Марси (Paul BUTLER,
Geoff MARCY),
Ликская обсерватория
Extra-solar Planets Catalog
M aintained by ©,2006
Observatoire de Paris
Update: 10 June 2006
Jean Schneider
Global statistics: 155 planetary systems
193 planets
19 multiple planet systems
Confirmed planets around main sequence stars
STAR
51 Peg
Ups And
Epsilon Eridani
55 Cnc
rho CrB
Gliese 876
47 Uma
Tau Boo
M[.SINI]
Jup. mass
0.47
0.71
2.11
4.61
0.86
0.93
0.21?
4.26
1.1
1.98
0.56
2.41
0.76
3.87
SEM-MAJ.
AXIS (AU)
0.05
0.059
0.83
2.50
3.3
0.11
0.24?
6.01
0.23
0.21
0.13
2.10
3.73
0.0462
PERIOD
days
4.2293
4.6170
241.2
1266.6
2502.1
14.66
44.28?
5300
39.645
61.02
30.1
1095
2594
3.3128
ECC. INCL.
(deg)
0.0
0.034 0.18
0.41
0.608 46 o
0.03
~ 25o?
0.34? ~ 25o?
0.16
~ 25o?
0.028 0.27
37o ?
0.12
37o ?
0.096 <0.1
0.018 -
Confir med pulsar planets
Star
PSR 1257+12
PSR B1620-26
M[.sini]
Jup. mass:(J)
Earth mass:(E)
0.015 (E)
3.4 (E)
2.8 (E)
~ 100 (E)
1.2 < M.sini < 6.7 (J)
Semi-maj.
Axis (AU)
0.19
0.36
0.47
~ 40
10 - 64
Period
years (y)
days (d)
25.34(d)
66.54(d)
98.22(d)
~ 170 (y)
61.8 - 389 (y)
Ecc.
Inclin.
(deg)
0.0
0.0182
0.0264
0. - 0.5
-
Искажение статистики
Эффект неизвестного наклона
m = M sin i, M > m
Наблюдательная селекция
K↑, P↓
Статистический шум
N ~ 200, N-½ ~ 7%
Периоды обращения (сутки)
Проявление селекции
большая полуось орбиты a [а.е.]
4 м/с 10 м/с
11 лет
P = const
наблюдаемая масса m = M sin i [MJup]
2.4 года
Проявление селекции
K = const
период обращения P [сут]
P = const
амплитуда лучевой скорости K [м/с]
эксцентриситет e
Проявление селекции
амплитуда лучевой скорости K [м/с]
большая полуось орбиты a [а.е.]
Двумерная диаграмма
II:50%
I:20%
наблюдаемая масса m = M sin i [MJup]
Двумерная диаграмма
эксцентриситет орбиты e
II
I
большая полуось орбиты a [а.е.]
Звезды с планетами,
Северное полушарие
51 Pegasi и окрестности