Domanda:
Come vengono scoperti i pianeti canaglia?
Michael Blake
2014-02-13 13:02:50 UTC
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I pianeti di solito si trovano osservando una stella e aspettando che il livello di luce scenda quando un pianeta le passa di fronte, ma che dire dei pianeti canaglia che non hanno stelle ospitanti?

Quattro risposte:
#1
+9
Gerald
2014-02-13 18:43:26 UTC
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I metodi di maggior successo sono il microlensing gravitazionale e l ' osservazione diretta nell'infrarosso o nell'infrarosso lontano.

Il metodo di transito non funziona bene per i pianeti canaglia, perché di solito sono necessari almeno tre transiti per confermare un pianeta.

#2
+6
Rob Jeffries
2014-12-29 22:39:26 UTC
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Si può sostenere che i "pianeti canaglia" siano già stati scoperti mediante imaging diretto.

I pianeti giganti quando si formano per la prima volta sono grandi e caldi. Irradiano la propria luce, principalmente negli infrarossi. Quindi giovani pianeti isolati possono essere visti direttamente.

Ci sono state varie affermazioni in letteratura secondo cui oggetti piccoli come poche masse di Giove sono stati identificati in giovani regioni di formazione stellare. Vedi vari articoli del gruppo di ricerca sulla nana bruna IAC

http://adsabs.harvard.edu/abs/2000Sci...290..103Z

http://adsabs.harvard.edu/abs/2002ApJ...578..536Z

http://adsabs.harvard.edu/abs/ 2014A% 26A ... 568A..77Z

http://adsabs.harvard.edu/abs/2013MmSAI..84..926Z

Queste affermazioni sono critiche: a volte è difficile dire se un oggetto debole appartenga davvero alla regione di formazione stellare osservata, piuttosto che essere un oggetto di sfondo non associato. Le masse dichiarate dipendono anche in larga misura dai modelli per la relazione massa-luminosità in funzione dell'età, e l'età di questi oggetti non è facilmente vincolata.

Tuttavia non sarebbe sorprendente se, nel vortice di la formazione di un ammasso di stelle, alcuni sistemi planetari sono stati privati ​​delle loro stelle madri da incontri ravvicinati con altri oggetti.

Le possibilità di vedere oggetti di massa planetaria più vecchi e isolati sono scarse, ma sembra che il microlensing lo sia l'unica tecnica attualmente disponibile. La firma microlente di un pianeta fluttuante è ovviamente irripetibile, quindi un pianeta scoperto non può essere seguito in alcun modo. Tuttavia, le indagini sugli eventi di microlensing potrebbero essere un modo per dire qualcosa di statisticamente su quanto siano comuni tali oggetti. Vedi ad esempio http://astrobites.org/2011/05/24/free-floating-planets-might-outnumber-stars/

EDIT: Vale anche la pena notare che il fatto che queste cose siano davvero "pianeti" è controverso. Potrebbero essere pianeti genuini, formati nello stesso modo ipotizzato per la maggior parte dei pianeti giganti, cioè per accrescimento su un nucleo roccioso che si è formato attorno a una stella. Potrebbero quindi essere stati spostati dalla loro stella madre da interazioni dinamiche con altri corpi nel loro sistema o con un terzo corpo. Come ho detto sopra, le simulazioni N-corpi prevedono che ciò accadrà (ad esempio Liu et al. 2013).

D'altra parte potrebbero rappresentare la massa di gas più bassa frammenti che sono in grado di formarsi durante il collasso e la frammentazione di una nuvola molecolare e che per qualche motivo non sono stati in grado di accumulare ulteriore gas (cioè sono in realtà più simili a nane brune di piccola massa). Questo cosiddetto "limite di frammentazione" è di massa di ordine 10 di Giove, ma se fosse un po 'più basso potrebbe spiegare i pianeti fluttuanti che sono stati visti finora.

Sembra sensato. Le stelle non saltano fuori dall'etere. Diventerebbero tutti simili a un pianeta fino a quando non avranno accumulato massa sufficiente per la fusione, quindi sarebbe una sorpresa se tali corpi non esistessero. Presumibilmente, non tutti questi corpi raggiungono livelli stellari, quindi ne conseguirebbe che alcuni persisterebbero come tali.
@MitchGoshorn La maggior parte dei ricercatori pensa che i pianeti e le stelle giganti si formino in modi * diversi * e che questa sia la loro caratteristica distintiva. Quindi l'origine dei "pianeti fluttuanti liberi" è attualmente discutibile. I codici N-body pertinenti mostrano che i pianeti vengono eliminati durante la prima infanzia in un ammasso (dove si forma la maggior parte delle stelle). Esiste un "limite di frammentazione", che potrebbe arrivare fino a 10 masse di Giove, che impedisce la formazione di "pianeti" allo stesso modo delle stelle. Ma alcuni dicono che questo limite inferiore potrebbe essere inferiore.
Possono essere processi distinti, ma finché non diventa una stella o una stella appare nelle vicinanze, la composizione della nuvola da cui sta crescendo dovrebbe essere abbastanza coerente. Non sono limitati a un percorso orbitale come nella tipica formazione dei pianeti, quindi potrebbero eventualmente diventare più grandi del tipico gigante gassoso, ma dal punto di vista compositivo dovrebbero essere abbastanza simili ai giganti gassosi vicini.
Nessun argomento, praticamente uguale alla tua modifica (non l'avevo visto, mi scuso).
#3
+5
TazAstroSpacial
2016-05-07 11:10:26 UTC
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Utilizzando il microlensing MOA (Microlensing Objects in Astrophysics), i gruppi OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) hanno trovato molti pianeti fluttuanti.

Le stelle, i pianeti fluttuanti ecc. si muovono tutti intorno al centro della nostra galassia. Si muovono a velocità diverse, quindi molto occasionalmente un oggetto in primo piano passa attraverso la linea visiva diretta verso una stella sullo sfondo. Quando ciò accade, la gravità degli oggetti in primo piano agisce come una lente che ingrandisce l'immagine della stella sullo sfondo. Man mano che l'allineamento migliora, la luminosità dell'oggetto sullo sfondo sembra aumentare. Sbiadisce di nuovo quando l'allineamento peggiora. Con allineamenti molto ravvicinati, la luminosità apparente della stella sullo sfondo può aumentare di 1000 volte. La durata dell'ascesa e della caduta dipende principalmente dalla massa degli oggetti in primo piano. Per i pianeti di massa di Giove sono circa 4 giorni, per i pianeti di massa terrestre è dell'ordine di diverse ore. Per un singolo oggetto in primo piano l'aumento e la diminuzione della luminosità della stella di sfondo è una forma molto liscia e ben nota. Se l'oggetto in primo piano fa parte di un binario, questa curva viene distorta con ulteriori protuberanze, avvallamenti e altre anomalie.

Nota che il microlente non ha bisogno di rilevare la luce dall'oggetto in primo piano, quindi potrebbe essere in ordine di massa, pianeta spento e libero da qualsiasi stella, una stella molto debole, una stella normale, una nana bianca, una stella di neutroni o persino un buco nero

I gruppi MOA e Ogle monitorano milioni di stelle per notte. Trovano più di 1000 eventi di microlente all'anno. Una piccola parte di questi ha una lunghezza inferiore a un giorno e non presenta segni di urti e oscillazioni extra. Quindi provengono da pianeti fluttuanti.

Tuttavia, misurare la massa di una singola lente richiede molte osservazioni ed effetti di secondo ordine. Se la stella di fondo ha un diametro angolare grande, la curva di luce microlensing viene distorta. Modellando queste distorsioni con una stima del tipo di stella di fondo, si ottengono e si stima la massa dell'oggetto lente. Se si osserva lo stesso evento da 2 punti, è possibile misurare un ritardo tra il momento in cui la luce arriva in ogni luogo. Ciò fornisce una stima della distanza dall'oggetto in primo piano. Conoscendo il tipo di stella sullo sfondo si ottiene una stima della massa.

È stato possibile trovare un pianeta fluttuante con una luna. Vedere il sito web MOA http: //www.phys. canterbury.ac.nz/moa/ per maggiori dettagli sulla ricerca di pianeti canaglia usando il microlente

La navicella spaziale Kepler e le squadre di microlente sono in una campagna congiunta, il cui scopo principale è rilevare e poi misurare la massa del pianeta fluttuante. Poiché Keplero è lontano dalla Terra, c'è un sostanziale ritardo tra le sue curve di luce e quelle misurate dalla Terra. Vedi http://www.nasa.gov/feature/ames/kepler/searching-for-far-out-and-wandering-worlds

#4
+1
christopherlovell
2014-02-13 17:04:33 UTC
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L'unico modo è davvero attraverso il metodo di transito che descrivi nella tua domanda, tuttavia è praticamente un'improbabilità statistica che un pianeta canaglia passi attraverso la linea di vista tra noi e un'altra stella di cui non è un membro planetario.

Il Transiting Exoplanet Survey Satellite fornirebbe un barlume di speranza per identificare alcuni di questi eventi. Richiederebbe questo tipo di osservazione costante poiché il transito avverrà solo una volta e non regolarmente come farebbe un transito di un pianeta in orbita.

La luce di una stella lontana potrebbe essere microlensata gravitazionalmente dal pianeta canaglia, tuttavia il pianeta avrebbe essere molto grande per produrre un effetto evidente (più simile a una nana bruna che a un pianeta canaglia) e anche allora l'effetto sarebbe fugace.

L'imaging diretto sarebbe praticamente impossibile poiché il pianeta canaglia non lo sarebbe abbastanza vicino a una stella per riflettere una notevole quantità di luce.

Puoi dirci quanto è grande un "barlume"? E in che modo tihs potrebbe identificare un pianeta - qual è ciò che pone la domanda?
È una figura retorica che si riferisce alla continua improbabile probabilità di un rilevamento. Gli eventi cui si fa riferimento sono transiti, descritti nella domanda e citati nel primo paragrafo
Giusto. Penso che l '* identificazione * del transito di pianeti isolati sarà irrealizzabile, sebbene sia possibile un'indagine statistica. Il mio -1 era per dire che l'imaging diretto era impossibile, poiché è così che sono stati trovati quasi tutti i pianeti isolati candidati.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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