War die Entdeckung von sechs Exoplaneten um einen Stern so „einfach“ wie das Zählen von sechs Gipfeln in der FT?

Der Artikel von phys.org Wissenschaftler stellen der Öffentlichkeit einen riesigen Datensatz von Sternen in der Nähe zur Verfügung. Er beschreibt die Veröffentlichung einer öffentlich zugänglichen Datenbank mit Echelle-Radialgeschwindigkeitsmessungen. Die LCES HIRES / KECK Präzisions-Radialgeschwindigkeits-Exoplaneten-Vermessung . Siehe auch Kecks HIRES-Homepage .

Seit zwei Jahrzehnten richten diese Wissenschaftler HIRES auf mehr als 1.600 "Nachbarschaftssterne", alle innerhalb von relativ 100 Parsec oder 325 Lichtjahren von der Erde entfernt. Das Instrument hat fast 61.000 Beobachtungen aufgezeichnet, die jeweils zwischen 30 Sekunden und 20 Minuten dauern, je nachdem, wie genau die Messungen sein mussten. Wenn all diese Daten zusammengestellt sind, kann jeder Stern im Datensatz mehrere Tage, Jahre oder sogar Beobachtungen von mehr als einem Jahrzehnt haben.

Dieser Teil hat mein Interesse besonders geweckt:

" Wir haben kürzlich ein Sechs-Planeten-System entdeckt, das einen Stern umkreist , was eine große Zahl ist", sagt Burt. "Wir erkennen nicht oft Systeme mit mehr als drei bis vier Planeten, aber wir konnten alle sechs in diesem System erfolgreich kartieren, da wir über 18 Jahre Daten über den Wirtsstern hatten." (Betonung hinzugefügt)

Für sehr einfache Fälle von einem oder vielleicht zwei Planeten mit minimaler interplanetarer Gravitationswechselwirkung würde eine Fourier-Transformation einer schönen, langen, kontinuierlichen Radialgeschwindigkeitsmessung zwei Hauptpeaks und möglicherweise andere Artefakte zeigen. Wenn die von jedem Planeten induzierte Sternbewegung ähnlich groß wäre, könnte die Analyse ziemlich einfach sein.

Aber wie wurde diese Analyse für den im Zitat erwähnten Fall mit sechs Planeten (ich weiß nicht, um welchen es sich handelt) und die uneinheitliche Zeitabdeckung (es handelt sich um eine Umfrage) durchgeführt? Gipfel allein? Oder werfen Sie es einfach zu einer Supercomputersimulation jeder möglichen Kombination und lassen Sie das simulierte Tempern einen Monat lang laufen?

Oder gab es auch Detektivarbeit - Annahmen, Einschränkungen des Anpassungsraums oder sogar die Einbeziehung anderer Daten von außerhalb der Studie?

Ich vermute, dass der Rekordhalter (Stand: 14.02.2017) HD 10180 ist, der mindestens 7 Planeten und mögliche Beweise für bis zu 9 hat.

Lovis et al. (2011) kündigten die erste Entdeckung an, die auf 190 Radialgeschwindigkeitsmessungen basiert, die über 6 Jahre durchgeführt wurden. Die Genauigkeit der Messungen betrug 0,3 bis 0,9 m / s.

In Abschnitt 4 dieses Dokuments wird beschrieben, wie sie die Planeten in den Daten finden. Es ist eine Mischung aus Fourier- und Anpassungsmethoden. Wenn jeder Peak im Periodogramm gefunden wird, wird er einem Modell hinzugefügt, das dann zu einer besten Lösung iteriert wird.

Aufeinanderfolgende Planeten reduzieren die Effektivstreuung um die vorhergesagte Radialgeschwindigkeitskurve. Letztendlich muss beurteilt werden, ob die Verbesserung der Anpassungsstatistik die Hinzufügung eines weiteren Planeten (und weiterer freier Parameter) zum Modell rechtfertigt. Der endgültige Effektivwert nach Zugabe von 7 Planeten betrug etwas mehr als 1 m / s, was schlechter als die erwartete Präzision ist, was Lovis et al. Attribut für (wahrscheinlichen) Radialgeschwindigkeitsjitter aufgrund von Sternaktivität. Das Orbitalmodell wird dann verfeinert, um die Auswirkungen von Planeten-Planeten-Wechselwirkungen und Gezeitenkräften zu berücksichtigen.

Die jedem Planeten zuzuordnenden Radialgeschwindigkeitsamplituden liegen zwischen 0,8 und 4,5 m / s. Die geringste Detektion hat die kleinste Amplitude, aber die kürzeste Periode (mehr Zyklen und daher leichter kleinere Amplituden zu erkennen).

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Bei diesen Analysetypen werden eine Reihe wichtiger Annahmen getroffen. Das wichtigste ist, dass Sie eine Art Modell für das Hintergrundrauschen annehmen müssen und es wird oft als Gaußsch und nicht periodisch angenommen.