Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

Сравнение баз данных по экзопланетам
29.10.2017 6:59 | А. С. Андрюшин/ГАИШ, Москва

Изучение экзопланет началось около 25 лет назад, когда различные методы наблюдений позволили обнаруживать маломассивные спутники у звездных объектов. На сегодняшний день, т. е. на третий квартал 2017 года, известно немногим менее четырёх тысяч подтвержденных планет, открытых различными группами наблюдателей и различными методами, в том числе:
  • более двух с половиной тысяч планет – транзитным методом, который основан на падении видимого блеска звезды при прохождении планеты по её диску;
  • чуть менее тысячи планет – методом Доплера, или методом лучевых скоростей (radial velocities), который заключается в спектрометрическом измерении вариаций лучевой скорости звезды;
  • чуть менее ста экзопланет – прямым наблюдением, при котором решается трудная задача выделения в излучении, идущем от родительской звезды, сигнала от планеты;
  • около 60 экзопланет – методом гравитационного микролинзирования, при котором планета у более близкой к Земле звезды (линзы) может быть зафиксирована благодаря эффекту линзирования света от более далекой (т.е. фоновой) звезды-источника;
  • чуть более двадцати планет методом тайминга периодических процессов (пульсаций, движения в двойной системе и т.д.).

    Помимо этого – на сегодняшний день насчитывается ещё несколько тысяч кандидатов в экзопланеты, нуждающихся в подтверждении.

    Астрофизика экзопланет является одной из наиболее бурно развивающихся областей астрономии. Неудивительно, что обилие и разрозненность наблюдательных данных, необходимость проверок и т.п. приводят к тому, что не существует единой базы по экзопланетам, где были бы собраны все сведения об этих объектах.

    В настоящий момент существует ряд онлайн-ресурсов, на которых можно найти каталоги экзопланет (http://spacetimes.ru/exoplanets, http://www.exoplanetkyoto.org/catalog/?lang=en, http://exoplaneet.info/, http://www.allplanets.ru/extrasolar_all.php, http://phl.upr.edu/projects/habitable-exoplanets-catalog/data/database, http://www.univie.ac.at/adg/schwarz/multiple.html и др.). Кроме этого, существует большое количество доступных он-лайн данных наблюдений экзопланет или кандидатов. Так например, в феврале 2017 года ученые, работающие на тот момент уже порядка 20 лет в рамках проекта поиска экзопланет методом лучевых скоростей с помощью спектрометра HIRES на телескопе обсерватории им. Кека, выложили в открытый доступ базу с 65 тысячами измерений значений лучевых скоростей порядка 1700 звёзд, предоставив возможность принять активное участие в поиске экзопланет всем желающим. Также доступны многие данные спутника Кеплер, и организован специальный проект Planet Hunters, в рамках которого желающие могут участвовать в анализе данных и поиске экзопланет.

    В поисках всеохватывающих, удобных для работы и внушающих доверие наличием ссылок на источники каталогов выбор был сделан в пользу рассматриваемых ниже четырёх баз по экзопланетам. Все четыре базы отличает также то, что они предоставляют возможность для оффлайн-изучения: посетитель сайта каждой из этих баз может скачать каталог экзопланет в виде отдельного файла того или иного формата.

    Exoplanets.org

    На сайте exoplanets.org по адресу http://exoplanets.org/csv-files/exoplanets.csv доступна для скачивания база, содержащая данные о 5454 объектах, из которых 2950 – подтвержденные экзопланеты. Архив интернета позволяет проследить историю сайта exoplanets.org с августа 2000 года. Тогда в числе ведущих исследователей проекта были Пол Батлер, Стивен Скот Вогт, Дебра Фишер и Джеффри Марси, из следующих поддерживающих проект организаций – Калифорнийский университет в Беркли, Калифорнийский университет в Санта-Крузе, Обсерватория Кека. Онлайн-таблица экзопланет на сайте включала 49 объектов и 5 столбцов данных для каждого из них, в том числе, значение величины большой полуоси орбиты, эксцентриситета, верхнюю оценку массы планеты (M*sin i), орбитальный период и значение амплитуды лучевых скоростей. Для большинства объектов также на отдельной странице, посвящённой планете, можно было посмотреть и звёздные характеристики родительской звезды, включая расстояние от этой звезды до Солнца, её массу, металличность, спектральный класс, класс светимости, видимая звёздная величина. В 2006 году на сайте уже представлена возможность для сохранения табличных данных о планетах в виде текстового файла на компьютер, появляется Каталог ближайших экзопланет, в число ведущих создателей которого помимо названных исследователей входит молодой ученый Джейсон Томас Райт. О критериях включения планет в каталог сказано, что включаются объекты с минимальной массой (M*sin i) вплоть до 24 масс Юпитера.

    Описание каталога доступно в двух версиях – от 2006 года (http://adsabs.harvard.edu/abs/2006ApJ...646..505B) и от 2014 года (http://adsabs.harvard.edu/abs/2014PASP..126..827H). По состоянию на третий квартал 2017 года в доступной к скачиванию базе – 312 столбцов данных для каждого объекта, в том числе, для большинства параметров имеются: столбец с численным значением данного параметра, три столбца с погрешностями данного значения (верхняя оценка, нижняя оценка, средняя погрешность), а также – два столбца со ссылками на источники. Ниже - пример для такого параметра, как отношение радиуса планеты к радиусу звезды.

    При возникновении затруднений с расшифровкой сокращений в заголовках столбцов данных в скачанной версии базы можно обращаться к онлайн-версии: когда вы хотите добавить какой-либо параметр к таблице данных, то вы видите те же самые сокращения, но рядом имеется пояснение, какой именно параметр обозначен этим сокращением:

    Онлайн-версия базы, именуемая The Exoplanet Data Explorer и репрезентуемая как интерактивная таблица и построитель кривых (plotter) для исследования и отображения данных самой базы (The Exoplanet Orbit Database), столь же полна сегодня, как и доступный к скачиванию файл базы в csv-формате. Каждая строка таблицы – отдельная планета. При просмотре пользователь может добавлять и убирать из таблицы столбцы данных того или иного параметра, свойства или характеристики по своему усмотрению. Поскольку параметров много, то они разделены на несколько групп. Первая группа общая информация о планете, в том числе, идентификаторы родительской звезды в каталогах Генри Дрейпера, Hipparcos, звёздном каталоге Смитсоновской Астрофизической Обсерватории и ряде других, здесь же – экваториальные координаты звезды, различные методы, которыми удалось детектировать планету. Вторая группа – звездные параметры, в том числе, показатель цвета B–V, звездная величина в разных полосах (V, J, H, Ks), параллакс, расстояние до звезды, V*sin i. Третья группа - орбитальные параметры, в том числе, наклонение орбиты, долгота восходящего узла, здесь же масса планеты. Четвертая группа - параметры транзита, пятая – глубина вторичного минимума в разных полосах, шестая – аппроксимации и ссылки, в том числе, дата первой публикации, посвященной планете, седьмая - такие характеристики звезды-хозяйки, как масса, эффективная температура, плотность, радиус, металличность. Последняя группа ссылки на страницу данных об объекте в базе данных астрономических объектов SIMBAD, в базе данных NASA на сайте Caltech, в базе exoplanet.eu.

    Погрешности значений параметров и характеристик в онлайн-версии также доступны и могут быть выведены в столбце рядом со значением самого параметра при нажатии кнопки "±", имеющейся в шапке столбца. Каждая ячейка таблицы, в которой имеется значение данного параметра для данной планеты, является одновременно активной ссылкой на источник: при нажатии на любую табличную запись и исправном интернет-подключении вы перенаправляетесь на соответствующую страницу на сайте базы данных астрофизической информационной системы NASA ADS, и далее можете более детально изучать источники по данному объекту или данному параметру.

    Extrasolar Planets Encyclopaedia

    Энциклопедия внесолнечных планет на сайте http://exoplanet.eu/catalog проект, основанный Жаном Шнайдером в Мёдонской обсерватории во Франции в феврале 1995 года. Несмотря на то, что проект старше проекта на exoplanets.org, архив интернета знает его историю только с 2006 года. На тот момент в таблице на exoplanet.eu – 190 объектов, кроме столбца с названием объекта есть следующие: масса планеты, период обращения, большая полуось орбиты, эксцентриситет, наклонение, дата открытия, последнее обновление; также при желании можно отобразить в таблице данные о массе родительской звезды, расстоянии до неё, её звездной величине, металличности и координатах. О каждой планете также можно прочитать на отдельной странице сайта (в некоторых случаях там содержится дополнительная информация, которой нет в таблице, например возраст, спектральный класс и класс светимости звезды, радиус планеты). В 2006 году была доступна не найденная в нынешней версии сайта опция построения гистограмм типа Число планет в зависимости от массы, Число планет в зависимости от величины большой полуоси орбиты, Число планет в зависимости от эксцентриситета и т.п. Уже тогда были доступны опции построения диаграмм (зависимости типа Величина полуоси орбиты в зависимости от массы планеты, Орбитальный период в зависимости от радиуса планеты, Эксцентриситет планеты в зависимости от массы родительской звезды и т. п.). Работа с данными таблицы в режиме оффлайн в 2006 году также уже была доступна: данные можно было сохранить на компьютер в различных форматах (txt, pdf, csv, vot; на сегодняшний момент опция сохранения каталога в pdf-формате на сайте не обнаружена, остальные форматы доступны).

    На тот момент физический критерий включения объекта в каталог был такой: включаются планеты с массами до 13 масс Юпитера с допуском 2 сигма, а также дополнительные спутники до 20 масс Юпитера с допуском 2 сигма; позднее создатели проекта заявляли, что если объект находится в пределах одного стандартного отклонения от 20 масс Юпитера, то он будет включен в каталог.

    Описание каталога доступно на сайте базы данных астрофизической информационнной системы NASA ADS.

    На июнь—июль 2017 года в каталоге более 3600 объектов. На настоящий момент в онлайн-версии — 50 столбцов данных со значениями разных параметров, включая метод детектирования планеты, дату обнаружения, последнее обновление информации об объекте и др, в доступном для скачивания файле базы - 95 столбцов данных (тот же набор, что и онлайн, но погрешности приведены отдельными столбцами). В отличие от The Exoplanet Orbit Database нет разбиения параметров по отдельным группам, также ячейки значений в данной онлайн-базе не являются интерактивными, за исключением столбца с названием самого объекта. Нажав на название планеты в этом столбце, вы перейдёте на страницу, где помимо параметров планеты и родительской звезды можно посмотреть также, какие существуют работы, посвященные данному объекту. Среди приводимых параметров есть следующие: масса планеты (в массах Юпитера), масса планеты, помноженная на синус угла наклона орбиты (в массах Юпитера), радиус планеты (в радиусах Юпитера), орбитальный период (количество дней), большая полуось орбиты (в астрономических единицах), угол наклона орбиты, эксцентриситет, дата открытия, дата последнего обновления, аргумент периастра, эпоха периастра, эпоха соединения, эпоха транзита, угол λ между направлением орбитального момента движения планеты и моментом вращения звезды, половина амплитуды лучевой скорости (в метрах в секунду), рассчитанная или измеренная температуры поверхности планеты (в Кельвинах), геометричесское альбедо, логарифм ускорения свободного падения, способ измерения массы, способ измерения радиуса планеты, молекулы, детектированные в атмосфере планеты. Также приводятся следующие данные о родительской звезде: экваториальные координаты, пара столбцов с разными идентификаторами, звездные величины (V, I, J, H, K полосы), расстояние до звезды (в парсеках), масса (в массах Солнца), радиус (в радиусах Солнца), металличность, спектральный класс и класс светимости, возраст (в миллиардах лет), эффективная температура (в Кельвинах).

    Онлайн-версия базы так же, как и рассмотренная база на exoplanets.org, предоставляет широкие возможности построения различных зависимостей для экзопланет базы в виде диаграмм и графиков. Навигация по сайту облегчается наличием меню на разных языках, в том числе на русском (помимо русского – на арабском, японском, испанском; всего – на 11 языках).

    Отличительной особенностью является наличие ежедневно обновляемого раздела Литература на сайте базы. Причём оперативность обновления такова, что, зайдя на сайт, скажем, 6 сентября 2017 года, я могу увидеть, какие в сегодня (!) вышли публикации об экзопланетах, не говоря уже о вчерашних. На сайте есть страница, на которой перечислены существующие и планирующиеся в будущем проекты, целиком или отчасти посвященные поиску экзопланет (с активными ссылками на сайты проектов). Очевидно, что большее число объектов в базе по сравнению с их числом на сайте exoplanets.org также связано с оперативностью работы команды сайта, которая ещё и ведёт твиттер.

    NASA Exoplanet Archive на сайте Калифорнийского Технологического института

    Архив экзопланет NASA, доступный на сайте Института NASA по изучению экзопланет на базе Калифорнийского Технологического института по адресу http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html, – проект онлайн-каталога экзопланет, запущенный в 2011 году. Исполнительный директор проекта и самого института NASA – Чарльз Байчман (Charles A. Beichman).

    В каталоге – около 650 подтвержденных планет на момент его появления, около 3500 подтвержденных планет на момент выполнения сравнения, т.е. на третий квартал 2017 года. Описание каталога на сайте базы данных астрофизической информационнной системы NASA доступно по ссылке http://adsabs.harvard.edu/abs/2013PASP..125..989A. Критерии включения планеты в каталог следующие: а) масса (или масса, умноженная на синус угла наклонения орбиты) – не более 30 масс Юпитера, б) планета и ее характеристики описаны в реферируемой научной литературе и в) было проведено достаточно наблюдений для подтверждения объекта (sufficient follow-up observations and validation have been undertaken to deem the possibility of the object being a false positive as unlikely) .
    В онлайн-каталоге, как и в скачиваемой базе,– 400 столбцов данных для каждого объекта, включая столбцы погрешностей (отдельно для верхней и для нижней оценки значения величины). Таблица данных каталога содержит несколько групп параметров. Первая группа – данные, которые выводятся по умолчанию, если пользователь не запрашивает дополнительные колонки с данными. В эту группу входят: идентификатор родительской звезды, метод открытия планеты, число планет в планетной системе данной звезды, орбитальный период планеты (в днях), размер ее большой полуоси орбиты (в а.е.), эксцентриситет, наклонение (в градусах), масса планеты или ее нижняя оценка (в массах Юпитера), радиус планеты (в радиусах Юпитера), плотность планеты (г/см3), колонка с отметкой о наличии или отсутствии вариаций времени транзитов, колонка с отметкой о наличии или отсутствии планеты в числе исследованных в ходе миссии Kepler; далее – экваториальные координаты родительской звезды, расстояние до звезды (в парсеках), звездная величина в оптике и рядом столбец, уточняющий, в какой именно полосе данная величина получена (например, V (Johnson) или Kepler-band), а также столбец для звездной величины в полосе Gaia; здесь же – эффективная температура звезды (в Кельвинах), масса звезды (в массах Солнца), радиус звезды (в радиусах Солнца) и последнее обновление данных о планете. Вторая группа данных уже не выводится по умолчанию: при выборе пункта меню “Select columns” данная группа параметров обнаруживает себя под названием Planet columns и включает: название планеты, отдельные колонки с отметкой о детектировании или отсутствии факта детектирования данной планеты той или иной методикой (транзитный метод, астрометрия и т.д.), рассчитанное угловое разрешение между планетой и звездой (в миллисекундах дуги), эпоха периастра, долгота периастра (в градусах), амплитуда лучевой скорости (в м/c), равновесная температура (в Кельвинах), поток излучения [insolation flux], ещё раз масса планеты, радиус планеты (в радиусах Солнца и в радиусах Земли); глубина транзита, продолжительность транзита, импакт-параметр, отношение радиуса планеты к радиусу звезды, год открытия, ссылка на данные о открытии, инструмент и место открытия и др. Третья группа – Stellar columns. Сюда входят разные идентификаторы звезды, галактические координаты, эклиптические координаты, параллакс, расстояние, собственное движение (в микросекундах дуги в год), лучевая скорость (в км/c), спектральный класс и класс светимости, десятичный логарифм ускорения свободного падения на поверхности (см/c2), логарифм светимости (в светимостях Солнца), плотность (г/см3), металличность, возраст (в миллиардах лет), данных о звездной активности и др. Четвертая группа – Photometry columns: видимая звездная величина в полосах U, B, V, R, I, J, H, Ks, в разных полосах WISE, IRAC, MIPS, поток IRAS 12um Flux, 25 um Flux, 60 um Flux, 100 um Flux (в Янских), общее число фотометрических измерений. Пятая группа – Color columns: показатели цвета U–B, B–V, V–I, V–R, J–H, H–Ks, J–Ks, b–y (Stromgren), m1, c1, число измерений показателя цвета.

    Также по ряду подтвержденных планет доступны для использования как онлайн, так и оффлайн отдельные каталоги со специализированным набором параметров:

  • каталог, в которым приводятся данные о спектроскопии транзитов планет, при этом каждая планета отснята в разных полосах с указанием в каждом случае центральной длины волны, ширины полосы, отношения радиусов планеты и звезды, с указанием места и инструмента, где была осуществлена съёмка, со ссылкой на работу, в которой приводятся эти данные, для некоторых планет указан также радиус (в радиусах Юпитера) и эпоха средней точки транзита (Transit Mid-point);
  • каталог планет, открытых на основе данных, полученных при явлении микролинзирования, с указанием экваториальных и галактических координат события, наименьшего углового разделения между звездой фона и линзирующей звездой и эпохи этого разделения, с указанием радиуса кольца Эйнштейн (в миллисекундах дуги), числа дней (Einstein crossing time), в течение которых длилось событие, собственного движения линзирующей звезды по отношению к звезде-источнику и др.;
  • каталог с данными эмиссионной спектроскопии (преимущественно ИК диапазона), в котором каждая планета фигурирует в нескольких строках каталога, так как отснята в разных полосах; в каждом случае указана центральная длины волны, ширина полосы, указано место и инструмент, при помощи которого осуществлена съёмка, приводится ссылка на источник данных, также указывается глубина затмения и яркостная температура.

    Также на сайте работает функция поиска объектов по каталогу по заданному значению того или иного параметра и возможно построение графиков и зависимостей. Кроме каталога подтвержденных планет доступны различные данные миссии Kepler, а также других транзитных миссий (CoRoT, KELT, SuperWasp, HATNet).

    Открытый каталог экзопланет

    Открытый каталог экзопланет на сайте http://www.openexoplanetcatalogue.com существует с 2013 года. Репозиторий каталога находится по адресу: github.com/OpenExoplanetCatalogue/open_exoplanet_catalogue. По тому же адресу заявлено, что каталог является базой данных всех открытых внесолнечных планет и пополняется данными о вновь открытых планетах в течение 24 часов с момента объявления об их открытии. Описание каталога на сайте базы данных астрофизической информационной системы NASA доступно по ссылке: http://adsabs.harvard.edu/abs/2012arXiv1211.7121R.

    На третий квартал 2017 года в базе почти 3500 подтверждённых экзопланет. В доступной для оффлайн работы версии базы для каждого объекта – всего 25 столбцов данных, а при работе онлайн – 35. Онлайн-версия включает следующую информацию: различные идентификаторы родительской звезды, данные о ее экваториальных координатах, о расстоянии до звезды (в одной колонке в парсеках, ещё в одной в световых годах), о спектральном классе и классе светимости, об эффективной температуре, возрасте, металличности, массе, радиусе и видимой звездной величине. Также приведены следующие параметры для планет: радиус (в радиусах Земли и радиусах Юпитера), масса (в массах Земли и радиусах Юпитера), эксцентриситет, большая полуось орбиты, орбитальный период, равновесная температура. Приводятся год открытия и дата последнего обновления информации о планете. Также в онлайне-версии можно отдельно посмотреть данные (тот же набор параметров) о планетах из зон обитаемости (около 330 планет).

    На сайте доступна возможность построения гистограмм по данным каталога для семи параметров (число планет в зависимости от большой полуоси орбиты, от массы планеты, от орбитального периода, от радиуса планеты, от эксцентриситета, от наклонения орбиты и от температуры).

    Также представлена опция построения графиков, где по осям могут быть выбраны любые из следующих параметров: большая полуось орбиты, радиус планеты, масса планеты, эксцентриситет орбиты, орбитальный период, наклонение орбиты, температура, возраст звезды, расстояние от звезды, экваториальные координаты, число планет в системе, год открытия.

    Некоторые особенности

    На сайтах всех четырёх баз данных предоставляется возможность построения различных графиков и зависимостей по данным каталога базы в режиме онлайн. Например, на сайте архива экзопланет NASA можно посмотреть различные распределения для подтвержденных планет, к примеру, зависимость массы планеты от полуоси орбиты (http://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/cgi-bin/IcePlotter/nph-icePlotInit?mode=demo&set=confirmed):

    В доступных к оффлайн-работе файлах базы архива NASA и базы Exoplanets.eu среди приводимых для объектов параметров есть такие, как спектральный класс звезды-хозяйки и ее класс светимости: в каталоге базы Института экзопланет NASA – 970 объектов с указанием спектрального класса и класса светимости, в базе Exoplanets.eu – 1170 планет. В доступных для скачивания базах с сайтов exoplanets.org и openexoplanetcatalogue.com данные об этих параметрах отсутствуют, хотя при онлайн работе на openexoplanet информация о спектральном классе доступна.

    Если рассмотреть методики детектирования приводимых в базах объектов, то во всех четырех можно найти планеты открытые прямым наблюдением (по данным разных баз от 10 до порядка 80 планет, при этом в последнем случае под термином imaging, по всей видимости, подразумеваются различные техники регистрации), планеты открытые при микролинзировании (на exoplanets.org – 15 объектов, в базе NASA – 45, на openexoplanetcatalogue.com – 40, на exoplanet.eu – около 60), некоторое количество планет, открытое методом тайминга периодических изменений, большое количество планет, открытых методом лучевых скоростей. В базе NASA есть также несколько планет, зарегистрированных таким методом наблюдения, как orbital brightness modulation. Большинство же в каждой из баз планеты, открытые транзитным методом (в Открытом каталоге – 2711, в Европейской энциклопедии внесолнечных планет – 2718, в каталоге exoplanets.org – 2431 и в каталоге архива NASA – 2728 планеты). Т.е. нельзя сказать, что какая-то из баз ограничена в отношении методик детектирования включаемых в неё планет.

    Стоит ещё раз отметить также, что все четыре базы позволяют при просмотре страницы сайта с таблицей всего каталога, выбирая конкретный объект, переходить на страницу, посвященную именно данному объекту с наиболее полным для данной базы описанием его параметров. В этой связи необходимо отметить важную особенность Открытого каталога экзопланет: переходя на страницу объекта пользователь может вносить правки и менять значения приводимых параметров, сопровождая правки ссылками на соответствующую научную статью или исследование и указывая при этом своё имя.

    Построение распределений для анализа полноты, сходства и различия баз

    Для дальнейшего анализа баз, выявления возможных особенностей и различий в базах было построено два распределения.

    Распределение "Число планет в зависимости от эксцентриситета"

    Все четыре рассматриваемых базы предоставляют данные об эксцентриситете находящихся в их каталоге планет. Без привязки к идентификаторам объектов столбец данных со значениями эксцентриситета планеты из каждой базы копировался в отдельный файл формата ".txt". Для обработки файла был написан короткий код на языке python, с помощью которого все значения эксцентриситета из файла объединялись в группы, начиная с 0.99, с шагом 0.05 до 0 не включая. Строки (т.е. объекты) со значением "нуль" объединялись в отдельную группу. Также с помощью кода было посчитано общее число объектов, для которых приведены значения эксцентриситета в каждой из баз. Оказалось, что больше всего объектов с указанием эксцентриситета приведено в базе exoplanets.org - 2154 из 2950 подтвержденных планет. В базе архива NASA - 1069 планет, в базе exoplanet.eu - 1235, в базе Открытого каталога экзопланет - 1108. Этот факт, однако, нуждается в дополнительном комментарии: из общего числа экзопланет, для которых приведен эксцентриситет в каталоге exoplanets.org, 1567 объектов имеют нулевой эксцентриситет, из них 1284 объекта в свою очередь имеют в колонке, где указан источник данных об эксцентриситете, ссылку на одну и ту же работу: http://adsabs.harvard.edu/abs/2016ApJ...822...86M; при анализе данных об эксцентриситете этих планет (была сделана выборка и из 1284 объектов было рассмотрено около 100) в других базах было обнаружено, что для них не указано никакого значения. При рассмотрении же ненулевых значений эксцентриситета оказалось, что упомянутая база уступает остальным по числу объектов; распределения же в трёх других базах, как видно из графика (для данных из exoplanets.org указано N = (1567 – 1284) объекта с нулевым эксцентриситетом) и таблицы, схожи:

    Также интересно, что гистограмма распределения числа планет в зависимости от эксцентриситета с сайта Открытого каталога экзопланет содержит более 400 планет с нулевым эксцентриситетом, т.е. примерно в 2 раза больше, чем скачиваемый файл базы каталога:

    Распределение "Масса планеты в зависимости от полуоси орбиты для планет вокруг красных гигантов"

    Ни одна из баз не предоставляет опции быстро выделить среди объектов те, которые обращаются вокруг красных гигантов. Для выделения нужных объектов были изучены приводимые в базах звёздные параметры (рассматривались масса, радиус, эффективная температура, металличность и возраст звёзд). В большинстве случаев они сопоставлялись с параметрами звёзд соответствующей массы и металличности, находящимися на той стадии звёздной эволюции, когда они являются красными гигантами, т.е. звезда данной массы и металличности включалась в число красных гигантов, если её радиус больше или равен критическому минимальному радиусу для красного гиганта этой массы и металличности, а эффективная температура равна или меньше критической максимальной температуры красного гиганта этой массы и металличности (на эволюционных треках критические (начальные) значения температуры и радиуса для красных гигантов соответствуют точке RG_Base). Значения параметров для красных гигантов были взяты из эволюционных треков, представленных на сайте Алессандро Брессана (http://people.sissa.it/~sbressan/CAF09_V1.2S_M36_LT/). Согласно данным эволюционных треков с указанного сайта, минимальная начальная масса звезды, необходимая для достижения звездой на определенном этапе ее эволюции стадии красного гиганта, колеблется в интервале от 0.65 до 0.75 масс Солнца в зависимости от металличности (наибольшему значению металличности соответствует требование наибольшей массы звезды). Анализ треков позволил выяснить, что минимально возможный радиус красного гиганта (соответствующий проэволюционировавшей звезде с начальной массой 0.75 солнечных и металличностью z = 0.06) составляет lg(R(см)) = 10.95829, или около 1,38 радиусов Солнца. Сопоставление радиусов родительских звезд, указанных в файлах баз данных, с данной величиной позволило исключить из рассмотрения в зависимости от базы от 2500 до почти 3000 объектов, как обращающиеся вокруг звезд, не являющихся красными гигантами. Также несколько десятков объектов позволило исключить (а в некоторых случаях – оставить) указание спектрального класса и класса светимости объекта. В ряде трудных случаев, когда в базах эффективная температура или радиус, или оба параметра не были для звезды указаны, приходилось прибегать к базе данных астрономических объектов SIMBAD и к поиску литературы о данном объекте. В итоге было к числу объектов, обращающихся вокруг красных гигантов и субгигантов, в базе exoplanets.org отнесено 120 объектов, в базе NASA на сайте Калифорнийского института – 153 объекта, в базе openexoplanetcatalogue – 159, а exoplanet.eu – 164 объекта. В этой связи интересно также было ознакомиться со списком планет вокруг красных гигантов, представленным на интернет-странице сотрудницы Гейдельбергской обсерватории Сабин Рефферт: http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/sreffert/giantplanets/giantplanets.php, который на начало октября 2017 года насчитывает 100 планет, в том числе три объекта, не попавших в наше распределение: HD 175679 b (данного объекта нет ни в одной из четырёх баз), nu Oct b (по нашим данным, объект не является подтвержденной экзопланетой) и объект у HD 208897, открытый в августе 2017 (есть на сайте Европейского каталога). Ниже представлено полученное распределение масс планет вокруг красных гигантов в зависимости от значения большой полуоси орбиты:


    На этой и следующей диаграммах: чёрными символами показаны экзопланеты, которые присутствуют во всех четырех базах, синими - в трех, красными - в двух, сиреневыми символами - только в одной базе.


    На этой диаграмме в больших деталях показана область распределения, на которую приходится наибольшее количество экзопланет.

    Всякая планета, для которой во всех базах, где она упоминается, указаны одни и те же значения массы и большой полуоси орбиты, отмечена на графике без указания погрешностей этих значений. Если в разных базах приведены существенно отличающиеся значения масс планет или их полуосей орбиты, то на графике отмечено среднее арифметическое и интервал значений обозначен как погрешность.

    На графике не отражены следующие планеты вокруг красных гигантов: K2-97 b, HD 47536 c, NGC 2682 Sand 978 b (из них K2-97 b есть в каталоге планет у красных гигантов на упомянутом сайте, двух других – нет), поскольку для них нет данных о большой полуоси орбиты. Также отдельно напишем о ещё одном объекте, который не попал на график,– о планете, обращающейся вокруг звезды HD 95086: величина большой полуоси орбиты планеты по данным базы NASA – 55.7 а.е, по данным exoplanets.eu – ок. 62 а.е. Первоначально HD 95086, для которой в каталоге NASA и в Европейском каталоге внесолнечных планет, а также в онлайн-версии Открытого каталога указаны спектральный класс и класс светимости A8III, была принята за красный гигант. Это была бы планета с рекордно большой зафиксированной для красного гиганта полуосью орбиты и единственной, открытой прямым наблюдением (поскольку большинство планет, обращающихся вокруг красных гигантов, открыты методом лучевых скоростей; около десятка – транзитным методом; на долю же других методов не приходится ни одной планеты вокруг красных гигантов). Однако более внимательное знакомство с данными Европейского каталога, а также знакомство с научными статьями, посвященными планетной системе HD 95086, позволило избежать ошибки: во-первых, звезда совсем молодая – 17±4 миллионов лет (и это при массе звезды 1.6 масс Солнца), а во-вторых, её эффективная температура около 7500 Кельвин, что чрезвычайно много для красного гиганта, какова бы ни была масса.

    Как видно из графика распределения – большинство зарегистрированных планет вокруг красных гигантов имеют большую полуось орбиты в интервале от 0.5 до 2 а.е. и массу от 1 до 10 масс Юпитера.

    Краткий итог

    За время работы с каталогами описанных четырех баз экзопланет три из них пополнились новыми объектами (например, в базе NASA за три месяца появилось около двадцати новых подтвержденных объектов). Что подтверждает тот факт, что проекты активны (не очень ясно, в какой степени активным является проект exoplanets.org, т.к. его каталог за время проведения сравнительного анализа баз не пополнялся). Информация об уже имеющихся в базах объектах также обновляется. При необходимости получения наиболее полной информации о конкретной планете, возможно, есть резон обращаться к базе, где приводится больше всего параметров (на первый взгляд таковой представляется база каталога NASA). Однако такой взгляд может оказаться поверхностным: мы не можем утверждать, что для любого объекта, скажем, в базе NASA приведено больше параметров, чем в базе Европейского каталога, на основании того, что в первой больше столбцов данных, чем во второй. Также пример целого ряда объектов при работе по определению тех родительских звезд, которые являются красными гигантами, показал, что, хотя базы могут дать статистику в отношении тех или иных параметров, но когда нам нужны данные по конкретному объекту, то лучше искать специально посвященные именно этому объекту исследования и литературу, проверяя информацию, которая приводится в каталогах. Стоит отметить, что данный сравнительный анализ баз не претендует на фундаментальность, а имеет целью знакомство выбранными базами. Также мы не утверждаем, что выбранными каталогами исчерпываются хорошие каталоги экзопланет: по ряду критериев, о которых сказано в начале работы, эти каталоги показались наиболее интересными, но не исключено, что мы могли упустить из вида не менее достойные базы экзопланет.


  • Публикации с ключевыми словами: экзопланета - каталоги - базы данных
    Публикации со словами: экзопланета - каталоги - базы данных
    См. также:
    Все публикации на ту же тему >>

    Оценка: 4.7 [голосов: 3]
     
    О рейтинге
    Версия для печати Распечатать

    Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


    Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

    Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

    Rambler's Top100 Яндекс цитирования