La scoperta di sei esopianeti attorno a una stella è stata "facile" come contare sei picchi nell'FT?

L'articolo di Phys.org Gli scienziati mettono a disposizione del pubblico un enorme set di dati delle stelle vicine, descrive il rilascio di un database accessibile al pubblico delle misurazioni della velocità radiale di Echelle; L'indagine sull'esopianeta di precisione radiale LCES HIRES / KECK . Vedi anche la home page HIRES di Keck .

Per due decenni, questi scienziati hanno indicato HIRES a più di 1.600 stelle di "quartiere", il tutto in un raggio di 100 parsecs relativamente vicino, o 325 anni luce, dalla Terra. Lo strumento ha registrato quasi 61.000 osservazioni, ciascuna della durata compresa tra 30 secondi e 20 minuti, a seconda della precisione delle misurazioni. Con tutti questi dati compilati, ogni data stella nel set di dati può avere diversi giorni, anni, anche più di un decennio di osservazioni.

Questa parte ha attirato il mio interesse in particolare:

" Di recente abbiamo scoperto un sistema a sei pianeti in orbita attorno a una stella , che è un gran numero", afferma Burt. "Spesso non rileviamo sistemi con più di 3-4 pianeti, ma siamo riusciti a mappare con successo tutti e sei in questo sistema perché avevamo oltre 18 anni di dati sulla stella ospitante". (enfasi aggiunta)

Per casi molto semplici di uno, o forse due pianeti con una minima interazione interplanetaria gravitazionale, una trasformata di Fourier di una misurazione della velocità radiale piacevole, lunga e continua mostrerebbe due picchi principali e forse altri artefatti. Se il movimento stellare indotto da ciascun pianeta fosse di grandezza simile, l'analisi potrebbe essere abbastanza semplice.

Ma per il caso dei sei pianeti menzionato nella citazione (non so quale sia) e la copertura del tempo irregolare (è un sondaggio) come è stata fatta questa analisi? Picchi da soli? O semplicemente lanciarlo a una simulazione di supercomputer di ogni possibile combinazione e lasciare funzionare la ricottura simulata per un mese?

O c'era anche qualche "lavoro investigativo" coinvolto: ipotesi, limiti dello spazio adatto o persino inclusione di altri dati al di fuori dello studio?

Ho il sospetto che il detentore del record (al 14/2/2017) sia HD 10180 che ha almeno 7 pianeti e possibili prove per ben 9.

Lovis et al. (2011) ha annunciato la scoperta iniziale basata su 190 misurazioni della velocità radiale eseguite in 6 anni. La precisione delle misurazioni era di 0,3-0,9 m / s.

La sezione 4 di quel documento descrive come vanno a cercare i pianeti nei dati. È un ibrido di metodi di Fourier e adattamento. Quando viene trovato ogni picco nel periodogramma, questo viene aggiunto a un modello che viene quindi ripetuto verso la soluzione migliore.

I pianeti successivi riducono la dispersione rms attorno alla curva di velocità radiale prevista. Alla fine si deve giudicare se il miglioramento della statistica adatta giustifica l'aggiunta di un altro pianeta (e più parametri liberi) al modello. L'ultimo valore efficace dopo l'aggiunta di 7 pianeti era di poco superiore a 1 m / s, che è peggiore della precisione attesa, ma che Lovis et al. attributo a (probabile) jitter di velocità radiale dovuto all'attività stellare. Il modello orbitale viene quindi perfezionato per includere gli effetti delle interazioni pianeta-pianeta e delle forze di marea.

Le ampiezze della velocità radiale attribuibili a ciascun pianeta variano da 0,8 a 4,5 m / s. Il rilevamento più marginale ha l'ampiezza più piccola, ma il periodo più breve (più cicli e quindi più facile da rilevare ampiezze minori).

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Esistono alcune ipotesi importanti fatte in questi tipi di analisi. Il principale è che devi assumere una sorta di modello per il rumore di fondo e spesso si presume che sia gaussiano e non periodico.