การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบหกดวงรอบดาวดวงหนึ่งนั้น“ ง่าย” เท่ากับการนับหกจุดใน FT หรือไม่?

บทความ phys.org นักวิทยาศาสตร์จัดทำชุดข้อมูลขนาดใหญ่ของดาวใกล้เคียงที่เปิดเผยต่อสาธารณชนอธิบายการเปิดตัวฐานข้อมูลสาธารณะที่สามารถเข้าถึงได้ของการตรวจวัดความเร็วของรัศมี Echelle LCES ได้รับการว่าจ้าง / KECK แม่นยำ Radial Velocity สำรวจ ดูเพิ่มเติมคลื่นเหียนของหน้าแรกได้รับการว่าจ้าง

เป็นเวลาสองทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ชี้ HIRES ไปที่ดาวฤกษ์ "เพื่อนบ้าน" มากกว่า 1,600 ดวงทั้งหมดนี้อยู่ในระยะ 100 พาร์เซกหรือ 325 ปีแสงจากโลก เครื่องมือนี้ได้บันทึกการสังเกตการณ์เกือบ 61,000 ครั้งโดยแต่ละอันยาวนานจาก 30 วินาทีถึง 20 นาทีขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการวัดที่ต้องการ เมื่อรวบรวมข้อมูลเหล่านี้แล้วดวงดาวใด ๆ ที่ระบุในชุดข้อมูลสามารถมีหลายวัน 'หลายปี' แร่มีค่ามากกว่าการสังเกตการณ์เป็นสิบปี

ส่วนนี้ดึงดูดความสนใจของฉันโดยเฉพาะ:

" เมื่อเร็ว ๆ นี้เราค้นพบระบบดาวเคราะห์หกดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ซึ่งเป็นจำนวนมาก" เบิร์ทกล่าว เรามักตรวจไม่พบระบบที่มีดาวเคราะห์มากกว่าสามถึงสี่ดวง แต่เราสามารถทำแผนที่ทั้งหกในระบบนี้ได้สำเร็จเพราะเรามีข้อมูลมากกว่า 18 ปีในดาวฤกษ์แม่ (เน้นเพิ่ม)

สำหรับกรณีที่ง่ายมากของหนึ่งหรือสองดาวเคราะห์ที่มีปฏิสัมพันธ์แรงดึงดูดของดาวเคราะห์น้อยการแปลงฟูริเยร์ของการวัดความเร็วของรัศมีที่ดียาวและต่อเนื่องจะแสดงยอดเขาสองหลักและสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ หากการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์ที่ถูกเหนี่ยวนำโดยแต่ละดาวเคราะห์มีขนาดใกล้เคียงกันการวิเคราะห์อาจจะค่อนข้างง่าย

แต่สำหรับกรณีของดาวเคราะห์ทั้งหกที่กล่าวถึงในใบเสนอราคา (ฉันไม่รู้ว่ามันคืออะไร) และการครอบคลุมเวลาเป็นหย่อม (เป็นการสำรวจ) การวิเคราะห์นี้ทำอย่างไร ยอดเขาคนเดียว? หรือเพียงแค่โยนมันไปที่การจำลองซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมดและปล่อยให้การหลอมจำลองทำงานเป็นเวลาหนึ่งเดือน?

หรือมี 'งานนักสืบ' เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย - สมมติฐานข้อ จำกัด ของพื้นที่ที่เหมาะสมหรือแม้แต่การรวมข้อมูลอื่น ๆ จากนอกการศึกษาด้วย?

ฉันสงสัยว่าเจ้าของข้อมูล (ณ วันที่ 14/2/2560) เป็นHD 10180ซึ่งมีดาวเคราะห์อย่างน้อย 7 ดวงและมีหลักฐานที่เป็นไปได้มากถึง 9 รายการ

Lovis และคณะ (2011)ประกาศการค้นพบครั้งแรกโดยอิงจากการตรวจวัดความเร็วแนวรัศมี 190 ครั้งในระยะเวลา 6 ปี ความแม่นยำของการวัดคือ 0.3-0.9 m / s

ส่วนที่ 4 ของบทความนั้นอธิบายวิธีที่พวกเขาไปเกี่ยวกับการค้นหาดาวเคราะห์ในข้อมูล มันเป็นลูกผสมของฟูเรียร์และวิธีการที่เหมาะสม เมื่อพบจุดสูงสุดใน periodogram แต่ละอันมันจะถูกเพิ่มเข้ากับโมเดลซึ่งจะทำซ้ำเพื่อหาทางออกที่ดีที่สุด

ดาวเคราะห์ต่อเนื่องลดการกระจาย rms รอบ ๆ เส้นโค้งความเร็วเรเดียนที่คาดการณ์ไว้ ท้ายที่สุดจะต้องมีการตัดสินว่าการปรับปรุงในสถิติที่เหมาะสมนั้นจะเป็นการเพิ่มดาวเคราะห์ดวงอื่น (และพารามิเตอร์อิสระมากขึ้น) ให้กับโมเดลหรือไม่ rms สุดท้ายหลังจากเพิ่มดาวเคราะห์ 7 ดวงมีความยาวเพียง 1 m / s ซึ่งแย่กว่าความแม่นยำที่คาดไว้ แต่ Lovis et al แอ็ตทริบิวต์ไปที่ (น่าจะเป็น) ความเร็วของการสั่นของรัศมีเนื่องจากกิจกรรมดาวฤกษ์ แบบจำลองการโคจรนั้นได้รับการปรับแต่งเพื่อรวมผลกระทบของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์ - ดาวเคราะห์และแรงคลื่น

แอมพลิจูดความเร็วเรเดียลที่เป็นของดาวเคราะห์แต่ละดวงอยู่ในช่วง 0.8-4.5 m / s การตรวจจับชายขอบส่วนใหญ่มีแอมพลิจูดที่เล็กที่สุด แต่ช่วงเวลาที่สั้นที่สุด (รอบเพิ่มเติมและง่ายต่อการตรวจจับแอมพลิจูดขนาดเล็ก)

กระดาษในภายหลังโดยTuomi (2012)ใช้ธรรมดา Monte Carlo Markov Chain ในกรอบแบบเบย์เพื่อให้พอดีกับรูปแบบของไม่ใช่ปฏิสัมพันธ์ดาวเคราะห์ข้อมูลรัศมีความเร็ว อีกครั้งมีการอภิปรายจำนวนมาก (ดูหัวข้อ 3.3 และ 3.4) ว่ามีดาวเคราะห์จำนวนเท่าใดที่จะต้องพอดีกับข้อมูล Tuomi อ้างว่ามีหลักฐานที่แข็งแกร่งสำหรับดาวเคราะห์ดวงที่ 8 และ 9 ในการวิเคราะห์ของพวกเขา$n$

มีข้อสมมติฐานที่สำคัญหลายประการในการวิเคราะห์ประเภทนี้ สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งคือคุณต้องสมมติว่ามีแบบจำลองบางอย่างสำหรับเสียงพื้นหลังและมักจะถูกคิดว่าเป็นแบบเกาส์เซียนและไม่เป็นระยะ