Направления исследований и задачи


1. Проверка кандидатов в экзопланеты

1.1 Определение параметров кривой блеска

1.2 Моделирование параметров затмевающего тела

1.3 Определение параметров звезд для задачи 1.2


2. Экзопланеты у белых карликов

Белые карлики (БК) являются остатками проэволюционировавших звезд главной последовательности (ГП). У произвольно взятой звезды ГП ожидается наличие хотя бы одной планеты. Однако сейчас известно всего несколько планет у БК, а также наблюдаются остаточные диски и другие косвенные признаки наличия планетных систем у нескольких десятков БК. Что происходит с планетной системой в процессе перехода звезды через стадию красного гиганта? Насколько распространены экзопланеты у белых карликов и какие они имеют характеристики? Малый размер БК является одновременно преимуществом и недостатком с точки зрения поиска экзопланет транзитным методом. С одной стороны, прохождение планеты любого размера по диску БК в плоскости луча зрения вызовет заметное падение блеска, которое возможно зарегистрировать малым наземным телескопом. Но при этом мала вероятность наблюдения транзита, т.е. попадания луча зрения наблюдателя в плоскость орбиты экзопланеты. А также имеются другие особенности при наблюдениях, связанные с длительностью транзита.

2.1 Исследование кривых блеска белых карликов

Дано

Кривые блеска ~50 БК, полученные в результате фотометрии по данным обзорных наблюдений в 3х площадках. В том числе БК EGGR-381, GRW+708247 и GD 356. Переменность EGGR-381 и GD 356 известна, у GRW+708247 достоверно не обнаружена.

Задачи

  1. Создать каталог БК в исследуемых полях
  2. Оценить ожидаемые параметры кривой блеска БК с экзопланетой
  3. Подготовить кривые блеска для исследования
  4. Исследовать на переменность кривые блеска БК
  5. Изучить публикации по исследуемым БК
  6. Интерпретировать наблюдаемую переменность (в случае обнаружения)

2.2 Изучение характеристик белых карликов с точки зрения поиска экзопланет

Дано

  1. Каталоги белых карликов и физических параметров звезд
  2. ~200 публикаций по наблюдениям и моделированию, связанные с темой экзопланет у БК.
  3. Первичный обзор темы

Задачи

  1. Составить каталог известных планетных систем у БК
  2. Определить признаки наличия планетных системы у БК
  3. Упорядочить БК из каталога с точки зрения возможности обнаружения у них экзопланет транзитным методом, а также наблюдательных ограничений

3. Поиск экзопланет

Фотометрия

Дано

  1. Изображения звезд 12–20 звездной величины ~1.5x1.5° за много ночей
  2. Pipeline: астрометрическая привязка, апертурная фотометрия и кросс-идентификации (Python, bash, Astrometry.net, SExtractor)
  3. Кривые блеска звезд с различными особенностями, в том числе тренды за ночь

Задачи

3.1 Астрометрическая привязка в широком поле

  1. Исследовать зависимость количества и качества кривых блеска от параметров алгоритмов
  2. Оптимизировать параметры имеющихся алгоритмов, предложить лучшие решения

3.2 Апертурная фотометрия

  1. Исследовать зависимость качества кривых блеска и эффективность поиска от параметров апертурной фотометрии
  2. Если в этом есть необходимость, добавить в код программного комплекса автоматический выбор апертуры оптимального размера для каждой ночи (изображения)

3.3 Учет трендов и других особенностей в кривых блеска

Доработать алгоритмы, учитывающие особенности кривой блеска для улучшения поиска экзопланет

Поиск переменности

Дано

  1. Кривые блеска звезд
  2. Реализация поиска с использованием периодограмм Box Least Squares и Ломба-Скаргла (astropy)

Задачи

3.4 Реализация других методов поиска

  1. Изучить известные методы и алгоритмы поиска транзитов в КБ
  2. Реализовать и сравнить использование этих методов
  3. Найти новые кандидаты в экзопланеты

3.5 Оценка эффективности методов поиска

  1. Реализовать алгоритм добавления транзитов экзопланет в исследуемые кривые блеска
  2. Исследовать эффективность методов поиска

4. Переменные звезды

Дано

  1. Кривые блеска переменных звезд
  2. Каталоги переменных звезд в исследуемых полях
  3. Параметры переменности
  4. Первичная классификация

Задачи

  1. Сделать более надежную кросс-идентификацию переменных с другими каталогами
  2. Сделать более надежную и глубокую классификацию исследуемых переменных звезд
  3. Определить параметры переменности (в зависимости от типа переменности)
  4. Подготовить к публикации кривые блеска и параметры переменных звезд
  5. Зарегистрировать переменные на VSX, Vizier

5. Планирование наблюдений

5.1 Расчет эфемерид

Дано

Кривые блеска ~200 переменных звезд, в т.ч. звезд с кандидатами в экзопланеты

Задачи

  1. Уточнить параметры переменности исследуемых звезд
  2. Реализовать алгоритм для расчета эпох минимумов на заданном интервале времени

5.2 Выбор новых полей

Дано

  1. Изображения по длительным наблюдениям 5-ти площадок и еще по 2 изображения 21 площадки
  2. Каталоги белых карликов
  3. Характеристики телескопа, используемого для наблюдения
  4. Частичное решение задачи 2.2

Задачи

  1. Собрать и проанализировать данные по проведенным наблюдениям за 5 лет
  2. Изучить зависимость количества и состава звезд в поле зрения от координат центра площадки
  3. Определить доступные для наблюдения известные экзопланеты и кандидаты
  4. Определить наиболее удобные площадки с точки зрения наблюдательных ограничений из САО
  5. Выбрать оптимальные площадки для новых наблюдений

6. Разработка базы данных


7. Разработка этого сайта


Для связи: yko-v@ya.ru