Wie erkennt man einen Exoplaneten-Transit?

Ich verwende das Python-Paket lightkurve für Exoplaneten, die nach der Transitmethode suchen. Wenn ich die Lichtkurve eines Sterns herunterlade und ein Periodogramm anwende, finde ich Frequenz und Leistung periodischer Komponenten in der Lichtkurve. Allerdings ist mir aufgefallen, dass auch Vielfache (0,5x, 2x, ...) der ursprünglichen Periode angezeigt werden. Hier ist ein Beispiel für Kepler-6b .

import lightkurve as lk
import numpy as np

light_curve = lk.search_lightcurvefile("Kepler-6", quarter=1).download().PDCSAP_FLUX
light_curve.scatter()


periodogram = light_curve.to_periodogram(method="bls", period=np.arange(0.5, 10, 0.0001))
periodogram.plot()

Ich könnte nur die stärkste Periode (3,24 d) nehmen, aber was ist, wenn es mehr Exoplaneten gibt (1,08 d, 9,71 d, ...)? Ich dachte, wenn ich die light_curve.fold(period)Methode verwende, kann ich sagen, ob es sich um einen Transit handelt (es gibt nur einen Tropfen Flussmittel) oder nicht (es gibt mehr Tropfen Flussmittel). Kepler-20f hat jedoch auch mehrere Flussabfälle nach der Faltlichtkurve (wegen anderer Planeten?).

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Wie kann ich feststellen, ob es sich um einen Planetentransit handelt oder nicht?

Antworten (1)

Natürlich erhalten Sie mehrere Spitzen im Periodogramm. Die Fourier-Reihe, die ein nicht sinusförmiges Signal darstellt, enthält Frequenzen bei Vielfachen der Grundfrequenz. In ähnlicher Weise können Sie ein periodisches Signal mit doppelter oder dreifacher Periode haben, das identisch aussieht, bei dem sich das Phänomen, das das Signal verursacht, jedoch entweder zwei- oder dreimal während jedes Zyklus wiederholt.

Die Lösung besteht natürlich darin, die gefalteten Daten über den vorgeschlagenen Zeitraum zu zeichnen, wie Sie es getan haben.

In den von Ihnen gezeigten Beispielen ist eindeutig der Zeitraum von 3,23 d der einzig gültige Zeitraum für einen behaupteten Exoplaneten, da der Transit nur einmal pro Zyklus stattfindet und es keine Anzeichen für andere Merkmale oder übermäßige Streuung in der gefalteten Lichtkurve bei gibt Diese Periode.

Damit die 9,71-d-Periode gültig ist, müssten Sie entweder (i) drei Planeten haben, die in gleichen Abständen um denselben Orbitalkreis angeordnet sind, jeder mit einer 9,71-d-Periode, und von identischer Größe, so dass die Transite die gleiche Tiefe haben. Das ist keine stabile Situation. Oder (ii) Sie haben das Pech, einen Planeten mit einer Periode von 3,23 d und einen anderen mit einer Periode von 9,71 d zu haben, die genau zur gleichen Zeit durchgehen. Dies ist jedoch nicht möglich, ohne ungleiche Durchgangstiefen zu haben und Streuungen in der Durchgangsform zu verursachen, wenn sie bei 3,23 d gefaltet werden.

Ich kann nicht verstehen, was Sie mit Kepler 20f meinen. Dies würde ein einzelnes Merkmal in einer Lichtkurve erzeugen, die auf eine Periode von 19,48 d gefaltet ist, aber die Amplitude dieses Signals ist klein (und ich kann es nicht sehen). Sowohl Kepler 20c als auch 20d produzieren Transite, die sein werden ∼ 10 mal so tief, mit Perioden von 10,8 d bzw. 77 d.

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