210 likes | 383 Views
KOLIKO PLANETOV JE V NAŠI GALAKSIJI?. Odkrivanje planetov z metodo gravitacijskega mikrolečenja Avtor: Matej Ulčar Mentorica: doc. dr. Andreja Gomboc Ljubljana, 22. 5. 2012. Uvod. Zgodovina Gravitacijsko lečenje Občutljivost metode Opazovanja Rezultati opazovanj. Zgodovina.
E N D
KOLIKO PLANETOV JE V NAŠI GALAKSIJI? Odkrivanje planetov z metodo gravitacijskega mikrolečenja Avtor: Matej Ulčar Mentorica: doc. dr. Andreja Gomboc Ljubljana, 22. 5. 2012
Uvod • Zgodovina • Gravitacijsko lečenje • Občutljivost metode • Opazovanja • Rezultati opazovanj
Zgodovina • Prvi eksoplanet odkrit leta 1992, okrog zvezde glavne veje 1995 • Do danes 763 odkritih planetov • 2 metodi odkrivanja planetov: • prehod planeta preko zvezde • gibanje zvezde okrog skupnega težišča • Obe metodi zaznata le planete, ki krožijo blizu zvezde • 17% do 30% zvezd (podobnih Soncu) ima planet
Gravitacijsko (mikro)lečenje • Pot svetlobe se ukrivi v močnem gravitacijskem polju • Površinska svetlost se ohranja, kotna velikost slike ne • Velike razdalje -> majhni koti, spremljamo samo ojačanje svetlobnega toka
Enačba leče • Po splošni teoriji relativnosti se svetloba odkloni za α = 4GM/(rc^2) • Karakteristično velikost leče predstavlja Einsteinov radij:
Enačba leče • Iz geometrije lečenja izrazimo kote • Brezdimenzijska oblika u=β/θE y=θ/θE
Enačba leče • Zapišemo kotni velikosti izvora svetlobe Ω0in slike Ω • Definiramo povečavo, kot razmerje kotnih velikosti
Zvezda s planetom • Zvezda in planet delujeta kot sistem dveh leč • Planet zaznamo kot dodaten ozek vrh • Anomalije v svetlobni krivulji
Prednosti in slabosti • Zaznamo lahko planete, daleč stran od zvezde • Zaznamo lahko planete z masami od nekaj mas Zemlje do več mas Jupitra • Zelo redka uporaba metode, majhna verjetnost za lečenje
Opazovanja • 2 stopnji: v prvi iščejo možne kandidate za lečenje, v drugi pa opazujejo sam pojav mikrolečenja • Izpolnjeno v projektih OGLE in PLANET med 2002 in 2007 • Izbrani 3 planeti: • M ≈ 3,8 MJ; a ≈ 3,6 AE • M ≈ 0,2 MJ; a ≈ 3 AE • M ≈ 5,5 MZ; a ≈ 2,6 AE
Občutljivost metode • Učinkovikost detekcije ε(log a, log M) je verjetnost, da zaznamo planet, če ima zvezda natanko en planet • Občutljivost S(log a, log M) = Σ[ε(log a, log M)]
Teoretični model • Definiramo masno funkcijo planetov: f(loga,logM) = dN / (d loga d logM) • Izračunamo pričakovano število detekcij: E(f) = ∫ f(loga,logM) S(loga,logM) dloga dlogM • Model predvideva Poissonovo porazdelitev
Teoretični model • Občutljivost detekcije omejimo le na odvisnost od mase • Masna funkcija odvisna le od mase f = f(M) • Potenčna odvisnost
Rezultati • Planeti z majhno maso pogosti • Število planetov narašča s padajočo maso planetov • Skladanje z akrecijsko teorijo
Rezultati Med 0,5 in 10 AE ima povprečno: • 17(+6-9)% zvezd planet z maso 0,3 MJ do 10 MJ • 52(+22-29)% zvezd planet z maso 10 MZ do 30 MZ • V celotnem razponu po a in M ima vsaka zvezda povprečno 1,6(+0.72-0.89) planetov!
Povzetek • Zgodovina • Gravitacijsko lečenje • Občutljivost metode • Opazovanja • Rezultati opazovanj