차세대 교통조사

Next-Generation Transit Survey
차세대 교통조사
NGST facility with the VLT (left) and VISTA (right) in the background
Engineering rendering the facility NGTS observations at night
The array of twelve 0.2-metre robotic telescopes

차세대 트랜짓 서베이(NGTS)는 지상 기반 외계행성 로봇 검색이다.[1] 이 시설은 ESO의 초대형 망원경에서 약 2km, VISTA 측량 망원경에서 약 0.5km 떨어진 칠레 북부 아타카마 사막의 파라날 천문대에 위치해 있다. 과학 작전은 2015년 초에 시작되었다.[2] 천문학적 조사는 칠레, 독일, 스위스, 영국의 7개 유럽 대학과 기타 학술 기관들이 컨소시엄을 구성해 관리한다.[3] 이 어레이의 프로토타입은 2009년과 2010년에 La Palma에서, 2012년부터 2014년까지 제네바 천문대에서 테스트되었다.[3]

NGTS의 목적은 상대적으로 밝은 별과 주변 별을 최대 13개의 겉보기 크기를 가진 엑소 넵투네스를 횡단하는 초지구 및 엑소 넵투네스를 발견하는 것이다. 이 조사는 항성이 그 앞을 가로지를 때 행성의 존재를 감지하기 위해 별의 조광을 정밀하게 측정하는 트랜짓 광도계를 사용한다. NGTS는 각각 600~900nm의 가시광선 및 근적외선에서 작동하는 적색감응 CCD 카메라가 장착된 12개의 상업용 0.2m 망원경(f/2.8)으로 구성되어 있다. 배열은 96 평방도(망원경당 8도2) 즉, 전체 하늘의 0.23%에 이르는 순간 시야를 덮고 있다.[4] NGTS는 Super와의 경험을 바탕으로 크게 구축됨WASP, 보다 민감한 검출기, 정교한 소프트웨어 및 더 큰 광학 장치를 사용하는데, 훨씬 더 작은 시야를 가지고 있다.[5] 케플러 우주선은 원래 케플러장이 115제곱도인 데 비해 NGTS가 커버하는 하늘 면적이 16배 넓어지는데, 이번 조사에서는 매년 4개의 다른 분야를 4년에 걸쳐 스캔할 예정이기 때문이다. 이에 따라 하늘 커버리지는 케플러의 K2 국면에 버금가는 수준이 될 것으로 보인다.[4]

NGTS는 TES, 가이아, 플라톤과 같은 우주 기반 망원경에서 추출한 외계행성 지원자의 지상 기반 광도 추적에 적합하다.[1] 다시 HARPS, ESPRESO, VLT-Sphere와 같은 대형 기기는 NGTS 발견에 대해 상세한 특성화를 통해 추적하여 도플러 분광법(wobble method)을 사용하여 다량의 표적의 질량을 측정하여 외부 플랑트의 밀도를 결정할 수 있도록 하여 기체인지 바위인지 여부를 결정할 수 있다. 이 상세한 특성화를 통해 다른 지상 조사에서는 목성 크기의 외행성만을 탐지할 수 있고, 케플러의 지구 크기의 행성은 너무 멀리 떨어져 있거나 행성의 질량을 가늠할 수 없을 정도로 희미한 항성 궤도를 도는 경우가 많기 때문에 지구 크기의 행성과 가스 거대 행성 사이의 간격을 메울 수 있다. NGTS의 넓은 시야는 또한 더 밝은 별 주위의 더 많은 수의 더 큰 질량 행성을 탐지할 수 있게 해준다.[6][7]

과학 미션

차세대 트랜짓 서베이(NGTS)는 전이성 외행성, 즉 모항성 앞을 지나는 행성을 검색해 민감한 기구에 의해 감지될 수 있는 별의 빛을 약간 어둡게 만든다. 이 시간 경과 시퀀스는 밝은 달 아래에서 테스트하는 동안 수행되었다.

WASP와 HATNet 프로젝트와 같은 외계 행성에 대한 지상 기반 조사는 주로 토성과 목성 크기의 가스 거대 행성들을 포함한 많은 대형 외계 행성들을 발견했다. CoRoT와 Kepler 조사와 같은 우주에 기반을 둔 임무는 그 결과를 암석 같은 초지구와 해왕성 크기의 외부 행성을 포함한 더 작은 물체들로 확장시켰다.[4] 궤도를 선회하는 우주 미션은 지상 측정을 통해 가능한 것보다 항성 밝기 측정 정확도가 높지만 상대적으로 작은 하늘 영역을 탐사했다. 불행하게도, 대부분의 소규모 후보자들은 방사상 속도 측정으로 확인하기에 너무 희미한 별들을 공전한다. 따라서 이 작은 후보 행성의 질량은 알 수 없거나 제약을 잘 받지 않아 그 대량 구성을 추정할 수 없다.[4]

NGTS는 우주 임무에서 다루는 영역보다 훨씬 더 큰 영역에 걸쳐, 시원하고 작지만 밝은 K 별과 초기 M 스펙트럼 유형의 궤도를 선회하는 초지구-해왕성 크기의 표적에 초점을 맞추어, 초거대 망원경(VLT), 유럽 초거대망원경(E-E)과 같은 망원경의 추가 정밀 조사를 위한 주요 표적을 제공하고자 한다.LT), 그리고 제임스 웹 우주 망원경(JWST)이다. 그러한 표적은 더 큰 별을 공전하는 작은 표적에 비해 대기 구성, 행성 구조 및 진화의 측면에서 더 쉽게 특징지어진다.[3]

대형 망원경에 의한 후속 관측에서는 NGTS에 의해 발견된 외부 행성의 대기 구성을 탐사하기 위한 강력한 수단을 이용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 2차 일식 동안, 별이 행성을 침범할 때, 전이 중과 전이의 비교를 통해 행성의 열 방출량을 나타내는 차이 스펙트럼을 계산할 수 있다.[8] 행성의 대기의 전송 스펙트럼 계산은 행성의 운송 중에 발생하는 별의 스펙트럼의 작은 스펙트럼 변화를 측정함으로써 얻을 수 있다. 이 기법은 매우 높은 신호 대 잡음 비를 필요로 하며, 지금까지 HD 189733 b와 GJ 1214 b. NGTS와 같이 작고 가까운 비교적 밝은 별을 공전하는 소수의 행성에만 성공적으로 적용되었다. NGTS는 그러한 기법을 사용하여 분석할 수 있는 영역의 행성 수를 크게 증가시키기 위한 것이다.[8] 예상 NGTS 성능의 시뮬레이션은 VLT에 의한 상세한 분광학적 분석에 부합하는 약 231개의 해왕성-과 39개의 슈퍼 지구 크기의 행성을 발견할 수 있는 가능성을 보여주며, 케플러 데이터에서 21개의 해왕성-과 1개의 슈퍼 지구 크기의 행성만을 발견할 수 있는 가능성을 보여준다.[4]

계기

개발

NGTS의 과학적 목표는 13번째 크기에서 1 mmag의 정밀도로 트랜지트를 검출할 수 있어야 한다. 비록 지상 수준에서 이러한 수준의 정확성은 개별 물체의 좁은 영역 관찰에서 일상적으로 달성할 수 있었지만, 넓은 영역 조사로는 전례 없는 일이었다.[4] 이러한 목표를 달성하기 위해 NGTS 기기 설계자들은 WASP 프로젝트에서 광범위한 하드웨어 및 소프트웨어 유산을 도출했으며, 2009년과 2010년, 제네바 천문대에서 운영 중인 프로토타입 시스템의 많은 개선사항을 개발했다.[6]

망원경 배열

NGTS는 독립 적도 산지에 자동 배열된 20cm f/2.8 망원경 12개를 사용하고 주황색에서 근적외선 파장(600~900nm)으로 작동한다. 낮은 수증기와 뛰어난 광도 조건으로 유명한 칠레의 유럽남방전망대 파라날전망대에 위치해 있다.

복합검색

NGTS 망원경 프로젝트는 ESO의 대형 망원경과 긴밀히 협력한다. ESO facilities available for follow-up studies include the High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) at La Silla Observatory; ESPRESSO for radial-velocity measurements at the VLT; SPHERE, an adaptive optics system and coronagraphic facility at the VLT that directly images extrasolar planets;[9] and a variety of other VLT and planned E-ELT 대기 특성화 [4]기구

파트너십

파라날 천문대에 위치하고 있지만 NGTS는 사실 ESO에 의해 운영되는 것이 아니라 칠레, 독일, 스위스, 영국의 7개 학술 기관 컨소시엄에 의해 운영되고 있다.[3]

결과.

  • 2017년 10월 31일 M-dwarf 별인 NGTS-1을 공전하는 확인된 목성 크기 외행성인 NGTS-1b가 2.65일마다 태양의 질량과 반경의 약 절반을 차지하는 것으로 조사단에 의해 보고되었다.[10][11][12] 워릭 대학의 다니엘 베일리스는 NGTS-1b의 발견을 기술한 연구의 주 저자로, "NGTS-1b의 발견은 우리에게 완전히 놀라운 일이었습니다. 그러한 거대한 행성들은 작은 별들 주위에 존재하지 않는다고 생각되지 않았었습니다 – 중요한 것은, 현재 우리의 과제는 이러한 종류의 행성들이 은하계에 얼마나 흔한지 알아내는 것이다.그리고 새로운 차세대 교통 조사 시설로 우리는 그것을 할 수 있는 좋은 위치에 있다.[12]
  • 2018년 9월 3일, 1.34일 궤도에서 13번째 규모의 K-warf를 횡단하는 넵튠 이하의 행성인 NGTS-4b 발견. NGTS-4b는 질량 20.6 ± 3.0과 반지름 3.18 ± 0.26을 가지고 있어 이른바 "네프투니아 사막" 내에 잘 위치한다. 행성의 평균 밀도(3.45±0.95g cm−3)는 100% H2O 또는 휘발성 봉투가 있는 암석 중심부와 일치한다.[13]

디스커버리스

이것은 이 조사에 의해 발견된 행성들의 목록이다. 이 목록은 불완전하며 더 많은 정보가 필요하다.

연한 녹색은 행성이 2진법으로 한 개 또는 두 개의 항성의 궤도를 돈다는 것을 나타낸다.

별 별자리 맞다
등승장구 		탈위임 앱.
매그너로 만들다 		거리 (ly) 스펙트럼
타자를 치다 		행성 미사
(MJ) 		반지름
(RJ) 		궤도
마침표
(d) 		세미마조르
축을
(AU) 		궤도
괴벽. 		기울기
(°) 		디스커버리
연도
NGTS-1 콜럼바 5h 30m 51.41s −36° 37′ 51.53″ 15.67 711 M0.5 V NGTS-1b 0.812 1.33 2.65 0.023 0.016 85.27 2017
NGTS-2 센타우루스 14h 20m 29.46s −31° 12′ 07.45″ 10.79 1,162 F5 V NGTS-2b 0.74 1.595 4.51 0.04 0 83.45
NGTS-3 콜럼바 6h 17m 46.74s −35° 42′ 22.91″ 14.669 2,426 G6 V NGTS-3AB 2.38 1.48 1.68 0.02 89.56
NGTS-4 콜럼바 5h 58m 23.75s −30° 48′ 42.36″ 13.12 922 K2 V NGTS-4b 0.06 0.25 1.34 0.02 0.0 82.5±5.8 2018
NGTS-5 처녀자리 14h 44m 13.97s 05° 36′ 19.42″ 13.77 1,009 K2 V NGTS-5b 0.229 1.136 3.36 0.04 0.0? 86.6 ± 0.2 2019
NGTS-6 카엘룸 5h 3m 10.90s −30° 23′ 57.72″ 14.12 1,014 K4 V NGTS-6b 1.339 ± 0.028 1.326 0.882 0.01 0.0 78.231 2019
NGTS-8 염소자리 21h 55m 54.22s −14° 4′ 6.38″ 13.68 1,399 K0 V NGTS-8b 0.93 ± 0.01 1.09±0.03 2.50 0.035 0.01 86.9±0.5 2019
NGTS-9 히드라 9h 27m 40.95s −19° 20′ 51.53″ 12.80 1,986 F8 V NGTS-9b 2.90±0.17 1.07±0.06 4.435 0.058 0.06 84.1±0.4 2020
NGTS-10 레푸스 6h 7m 29.31s −25° 35′ 40.61″ 14.34 1,059 K5 V NGTS-10b 2.162 1.205 0.77 0.0143 0? 2020
NGTS-11/TOI-1847 세토스 1h 34m 05.14s −14° 25′ 09.16″ 12.46 621 K2 V NGTS-11b/TOI-1847b 0.344 0.817 ? ? ? ? 2020
NGTS-12 센타우루스 11h 44m 59.99s −35° 48′ 26.03″ 12.38 1,456 G4 V NGTS-12b 0.208 1.048 7.53 0.0757 0 88.90 ± 0.76 2020
NGTS-13 센타우루스 11h 44m 57.68s −38° 08′ 22.96″ 2,151 G2 IV NGTS-13b 4.84 1.142 4.119 0.0549 0.086 88.7 2021
NGTS-14 그루스 21h 54m 04.23s −38° 22′ 38.79″ 13.24 1,060 K1 V NGTS-14Ab 0.092 0.44 3.536 0.0403 0 86.7 2021
NGTS-15 에리다누스
NGTS-16 포르낙스
NGTS-17 카엘룸 04h 51m 36.14s −34° 13′ 34.18″ 14.31 3,366 G4 V NGTS-17b 0.764 1.24 3.242 0.0391 0 2021


게다가, 이 조사는 갈색 왜성을 발견했다.

별 별자리 맞다
등승장구 		탈위임 앱.
매그너로 만들다 		거리 (ly) 스펙트럼
타자를 치다 		행성 미사
(MJ) 		반지름
(RJ) 		궤도
마침표
(d) 		세미마조르
축을
(AU) 		궤도
괴벽. 		기울기
(°) 		디스커버리
연도
NGTS-7 조각가 23h 30m 05.26s −38° 58′ 11.70″ 14.34 449 M1.5V+M?v NGTS-7AB 75.5 ? 16.2시간 ? 0? 88? 2020

참고 항목

기타 Exoplanet 검색 프로젝트

전체 목록은 바닥글 "Exoplanet 검색 프로젝트"를 참조하십시오.

참조

  1. ^ a b Wheatley, Peter J; West, Richard G; Goad, Michael R; Jenkins, James S; Pollacco, Don L; Queloz, Didier; Rauer, Heike; Udry, Stéphane; Watson, Christopher A; Chazelas, Bruno; Eigmüller, Philipp (2017). "The Next Generation Transit Survey (NGTS)". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 475 (4): 4476–4493. doi:10.1093/mnras/stx2836.
  2. ^ "New Exoplanet-hunting Telescopes on Paranal". European Southern Observatory. 14 January 2015. Retrieved 4 September 2015.
  3. ^ a b c d "About NGTS". Next Generation Transit Survey. Archived from the original on 31 May 2015. Retrieved 22 May 2015.
  4. ^ a b c d e f g Wheatley, P. J.; Pollacco, D. L.; Queloz, D.; Rauer, H.; Watson, C. A.; West, R. G.; Chazelas, B.; Louden, T. M.; Walker, S.; Bannister, N.; Bento, J.; Burleigh, M.; Cabrera, J.; Eigmüller, P.; Erikson, A.; Genolet, L.; Goad, M.; Grange, A.; Jordán, A. S.; Lawrie, K.; McCormac, J.; Neveu, M. (2013). "The Next Generation Transit Survey (NGTS)" (PDF). EPJ Web of Conferences. 47: 13002. arXiv:1302.6592. Bibcode:2013EPJWC..4713002W. doi:10.1051/epjconf/20134713002. S2CID 51743906.
  5. ^ "Searching for Super-Earths" (PDF). Queen's University. 2014. Retrieved 2 September 2015.
  6. ^ a b McCormac, J.; Pollacco, D.; The NGTS Consortium. "The Next Generation Transit Survey Prototyping Phase" (PDF). Retrieved 22 May 2015.
  7. ^ Daniel Clery (14 January 2015). "New exoplanet hunter opens its eyes to search for super-Earths". Science.
  8. ^ a b "NGTS Science Programme". Next Generation Transit Survey. Archived from the original on 16 December 2017. Retrieved 22 May 2015.
  9. ^ "SPHERE - Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch". European Southern Observatory. Retrieved 23 May 2015.
  10. ^ Bayliss, Daniel; Gillen, Edward; Eigmüller, Philipp; McCormac, James; Alexander, Richard D; Armstrong, David J; et al. (2017). "NGTS-1b: A hot Jupiter transiting an M-dwarf". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 475 (4): 4467. arXiv:1710.11099. Bibcode:2018MNRAS.475.4467B. doi:10.1093/mnras/stx2778. S2CID 39357327.
  11. ^ Lewin, Sarah (31 October 2017). "Monster Planet, Tiny Star: Record-Breaking Duo Puzzles Astronomers". Space.com. Retrieved 1 November 2017.
  12. ^ a b Staff (31 October 2017). "'Monster' planet discovery challenges formation theory". Phys.org. Retrieved 1 November 2017.
  13. ^ https://arxiv.org/abs/1809.00678 NGTS-4b: 사막의 넵튠 하위 교란

외부 링크