Огляд транзитів нового покоління

24°36′57″ пд. ш. 70°23′28″ зх. д. Огляд транзитів нового покоління (англ. Next-Generation Transit Survey, NGTS) – це наземний роботизований пошук екзопланет. Установка розташована в обсерваторії Паранал у пустелі Атакама на півночі Чилі, приблизно за 2 км від Дуже Великого Телескопа ESO та 0,5 км від оглядового телескопа VISTA. Наукові операції розпочалися на початку 2015 року. Астрономічне дослідження здійснюється консорціумом із семи європейських університетів та інших академічних установ з Чилі, Німеччини, Швейцарії та Великої Британії. Прототипи масиву були випробувані у 2009 та 2010 роках на Ла-Пальмі, а також з 2012 по 2014 рік у Женевській обсерваторії. Мета NGTS — виявити суперземлі та екзонептуни, що проходять транзитом повз відносно яскраві та близькі зорі з видимою зоряною величиною до 13. В опитуванні використовується транзитна фотометрія, яка точно вимірює затемнення зорі, щоб виявити присутність планети, коли вона проходить перед нею. NGTS складається з дванадцяти комерційних 0,2-метрових телескопів (f/2.8), кожен з яких оснащений червоночутливою ПЗС- камерою, що працює у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах 600–900. нм. Решітка охоплює миттєве поле зору 96 квадратних градусів (8 град2 на телескоп) або близько 0,23% всього неба. NGTS значною мірою спирається на досвід SuperWASP, використовуючи чутливіші детектори, вдосконалене програмне забезпечення та більшу оптику, хоча й маючи значно менше поле зору. Порівняно з космічним телескопом Kepler з його початковим полем Kepler 115 квадратних градусів, площа неба, що покривається NGTS, буде в шістнадцять разів більшою, оскільки в рамках дослідження передбачається сканувати чотири різні поля щороку протягом чотирьох років. У результаті, покриття неба буде порівнянним з фазою K2 телескопа Kepler. NGTS підходить для наземного фотометричного спостереження за кандидатами в екзопланети за допомогою космічних телескопів, таких як TESS, Gaia та PLATO. У свою чергу, більші інструменти, такі як HARPS, ESPRESSO та VLT-SPHERE, можуть продовжити відкриття NGTS за допомогою детальної характеристики, щоб виміряти масу великої кількості цілей за допомогою доплерівської спектроскопії (метод коливань) та дозволити визначити щільність екзопланети, а отже, чи є вона газовою чи кам'яною. Ця детальна характеристика дозволяє заповнити прогалину між планетами розміру Землі та газовими гігантами, оскільки інші наземні дослідження можуть виявляти лише екзопланети розміру Юпітера, а планети розміру Землі Кеплера, часто знаходяться занадто далеко, або орбіти зір занадто тьмяні, щоб дозволити визначення маси планети. Ширше поле зору NGTS також дозволяє йому виявляти більшу кількість масивніших планет навколо яскравіших зір. Наукова місія Наземні дослідження екзопланет, такі як WASP та проєкт HATNet, виявили багато великих екзопланет, переважно газових гігантів розміром із Сатурн та Юпітер. Космічні місії, такі як CoRoT та дослідження Kepler, поширили результати на менші об'єкти, включаючи кам'янисті екзопланети розміром із суперземлю та Нептун. Орбітальні космічні місії забезпечують точніші вимірювання яскравості зірок, ніж це можливо під час наземних спостережень, однак вони охоплювали лише відносно невелику ділянку небесної сфери. На жаль, більшість менших кандидатів у екзопланети обертаються навколо зір, які є надто слабкими для підтвердження їхнього існування за допомогою вимірювань радіальної швидкості. Тому маси багатьох таких кандидатів залишаються невідомими або мають значні похибки, що унеможливлює точне визначення їхнього внутрішнього складу. Зосереджуючись на цілях розміром від надземлі до Нептуна, що обертаються навколо холодних, малих, але яскравих зір спектрального типу K та раннього M, на площі, значно більшій, ніж та, що покривається космічними місіями, NGTS має на меті забезпечити основні цілі для подальшого вивчення за допомогою таких телескопів, як Дуже Великий Телескоп (VLT), Надзвичайно Великий Телескоп (ELT) та Космічний Телескоп Джеймса Вебба (JWST). Такі цілі легше характеризуються з точки зору їхнього атмосферного складу, планетарної структури та еволюції, ніж менші цілі, що обертаються навколо більших зір. Подальші спостереження за допомогою більших телескопів нададуть потужні інструменти для вивчення складу атмосфер екзопланет, виявлених NGTS. Наприклад, під час вторинного затемнення, коли планета проходить за диском своєї зорі-господаря, порівняння потоку випромінювання під час затемнення та поза ним дає змогу отримати різницевий спектр, який характеризує теплове випромінювання планети. Спектр пропускання атмосфери планети можна визначити шляхом вимірювання незначних спектральних змін у спектрі зорі, що виникають під час проходження планети перед її диском. Цей метод потребує надзвичайно високого співвідношення сигнал/шум і наразі успішно застосовувався лише до кількох екзопланет, що обертаються навколо малих, близьких і відносно яскравих зір, зокрема HD 189733 b та GJ 1214 b. NGTS має на меті значно збільшити кількість планет, площа яких може бути проаналізована за допомогою таких методів. Моделювання очікуваної продуктивності NGTS показує потенціал відкриття приблизно 231 планети розміром з Нептун та 39 планет розміром з надземлю, які можна було б детально спектрографічно проаналізувати за допомогою VLT, порівняно з лише 21 планетою розміром з Нептун та 1 планетою розміром з надземлю за даними Kepler. Інструмент Розвиток Наукові цілі NGTS вимагають можливості виявляти транзити з точністю 1 ммаг за 13-ї зоряної величини. Хоча на рівні землі цей рівень точності був зазвичай досяжним при вузькопольних спостереженнях окремих об'єктів, він був безпрецедентним для широкопольних спостережень. Для досягнення цієї мети розробники інструментів NGTS спиралися на великий досвід апаратного та програмного забезпечення проєкту WASP, а також розробили багато вдосконалень у прототипах систем, що працювали на Ла-Пальмі протягом 2009 та 2010 років, а також у Женевській обсерваторії з 2012 по 2014 рік. Телескопічний масив NGTS використовує автоматизовану матрицю з дванадцяти 20-сантиметрових телескопів f/2.8 на незалежних екваторіальних монтуваннях, що працюють на довжинах хвиль від помаранчевого до ближнього інфрачервоного (600–900 нм). Він розташований в обсерваторії Паранал Європейської південної обсерваторії в Чилі, місці, відомому низьким вмістом водяної пари та чудовими фотометричними умовами. Комбінований пошук Проєкт телескопа NGTS тісно співпрацює з великими телескопами ESO. Серед об'єктів ESO, доступних для подальших досліджень, є високоточний пошуковий телескоп радіальної швидкості планет (HARPS) в обсерваторії Ла-Сілья ; ESPRESSO для вимірювань радіальної швидкості на VLT; SPHERE, адаптивна оптична система та коронографічний центр на VLT, який безпосередньо зображує екзопланети; та різноманітні інші прилади VLT та заплановані ELT для характеристики атмосфери. Партнерство Хоча NGTS розташований в обсерваторії Паранал, насправді його експлуатує не ESO, а консорціум із семи академічних установ з Чилі, Німеччини, Швейцарії та Великої Британії: DLR, Інститут планетарних досліджень Женевська обсерваторія Королівський університет Белфасту Кембриджський університет Університет Чилі Університет Лестера Університет Ворика Результати 31 жовтня 2017 року команда дослідників повідомила про відкриття NGTS-1b, підтвердженої гарячої екзопланети розміром з Юпітер, яка обертається навколо NGTS-1, карликової зорі класу M, маси та радіуса якої приблизно вдвічі менші за Сонця, кожні 2,65 дня. Деніел Бейлісс з Університету Воріка, провідний автор дослідження, що описує відкриття NGTS-1b, заявив: 3 вересня 2018 року було відкрито NGTS-4b, планету розміром менше Нептуна, яка проходить через K-карлика 13-ї зоряної величини на орбіті за 1,34 дня. NGTS-4b має масу 20.6 ± 3.0 мас Землі та радіус 3,18 ± радіусів Землі, що розміщує її в межах так званої «Нептунової пустелі». Середня щільність планети (3,45 ± 0,95 г см−3 ) відповідає складу 100% H2O або кам'янистому ядру з летючою оболонкою. Відкриття Планети Це список планет, відкритих цим дослідженням. Цей список є неповним і потребує додаткової інформації. Коричневі карлики Крім того, в ході дослідження було виявлено трьох коричневих карликів. Інші проєкти з пошуку екзопланет Проєкт HATNet (HAT) Мініатюрний масив радіальних швидкостей екзопланет (MINERVA) Надзвичайно малий телескоп у кілоградусах (KELT) Трансатлантичне дослідження екзопланет (TrES) Ширококутний пошук планет (WASP та SuperWASP) Телескоп XO Мікролінзові спостереження в астрофізиці (MOA) Експеримент з оптичного гравітаційного лінзування (OGLE) Англо-австралійський пошук планет (AAPS) Класні компаньйони на надшироких орбітах (КОКОСИ) Малий телескоп транзитних планет і планетезималей (TRAPPIST) Пошук населених планет, що затемнюють надхолодні зорі (SPECULOOS) Посилання Зовнішні посилання Офіційний сайт Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Огляд транзитів нового покоління The Next Generation Transit Survey Becomes Operational at Paranal, ESO archive, The Messenger 165 – вересень 2016