1 Spin Physics and Transverse Structure [email protected] Piet Mulders.
HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.
-
Upload
herman-meyer -
Category
Documents
-
view
225 -
download
0
Transcript of HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.
![Page 1: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/1.jpg)
HOVO
Radial Velocity Planets
Gijs Mulders
Universiteit van Amsterdam
![Page 2: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/2.jpg)
HOVO
![Page 3: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/3.jpg)
HOVO
Beweging ster aan de hemel
Zwaartepunt
M master aplaneet
a
![Page 4: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/4.jpg)
Zwaartepunt Zonnestelsel
HOVO
m = 6*1024 kgM = 2*1030 kga = 150 *106 km
aster = m/M a = 450 km
m = 2*1027 kgM = 2*1030 kga = 780 *106 km
aster = 780*103 km
Rster = 690*103 km
![Page 5: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/5.jpg)
HOVO
Baan Periode
Zwaartepunt
M ma
Twee massa’s bewegen om elkaar, de periode P is dan:
Newton’s versie van Kepler’s derde wet
![Page 6: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/6.jpg)
HOVO
Beweging aan de hemel
aster
![Page 7: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/7.jpg)
HOVO
Beweging aan de hemel
aster
D
![Page 8: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/8.jpg)
HOVO
Beweging aan de hemel
aster
D
v(t)
![Page 9: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/9.jpg)
Snelheden in Zonnestelsel
HOVO
aster = 450 kmP = 1 jaar
vster = 2π aster / P = 0.09 m/s
aster = 780 *103 km P = 11.8 jaar
vster = 13.1 m/s
vster = 50 km/h
![Page 10: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/10.jpg)
Hoe meet je de snelheid van een ster?
HOVO
![Page 11: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/11.jpg)
HOVO
Het Doppler effect
Bewegen naar waarnemer toe: Golven komen sneller achter elkaar -> hogere frequentie
Bewegen van waarnemer af: Golven komen later achter elkaar -> lagere frequentie.
![Page 12: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/12.jpg)
HOVO
Het Doppler effect
Licht blauwToon hoog
Licht roodToon laag
Zelfde kleurZelfde Toonhoogte
![Page 13: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/13.jpg)
HOVO
Doppler Methode
![Page 14: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/14.jpg)
HOVO
Korte samenvatting
• Ster en planeet draaien om elkaar heen
• Snelheid en periode ster = massa en baan planeet
• Radiele snelheid ster te meten met dopplereffect
![Page 15: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/15.jpg)
HOVO
Spektraallijnen
![Page 16: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/16.jpg)
HOVO
Waarom dopplermethode moeilijk is
• Lijnen verbreden door ster+telescoop• Lijnen verschuiven door telescoopbeweging
Oplossing
• Calibratie met Jodium cel• Veel lijnen tegelijk
![Page 17: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/17.jpg)
HOVO
Duizenden lijnen nodig!
![Page 18: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/18.jpg)
HOVO
The HARPS iodine cell
![Page 19: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/19.jpg)
HOVO
![Page 20: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/20.jpg)
HOVO
![Page 21: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/21.jpg)
HOVO
![Page 22: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/22.jpg)
HOVO
![Page 23: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/23.jpg)
HOVO
1995: 51 Pegasus
![Page 24: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/24.jpg)
HOVO
Radiële snelheids variaties 51 Peg
![Page 25: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/25.jpg)
HOVO1995: ontdekking eerste exo-planeet
![Page 26: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/26.jpg)
HOVO
![Page 27: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/27.jpg)
HOVOMichel Mayor & Didier Queloz, 6 oktober 1995
![Page 28: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/28.jpg)
HOVO
Just one planet (so far) around 51 Peg
Measure P
Measure K
Get mass! That easy
![Page 29: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/29.jpg)
HOVO
G2 ster. Planeetmassa > 0.45 Mjupiter. Periode 4.23d a=0.0512 AE
![Page 30: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/30.jpg)
HOVO
![Page 31: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/31.jpg)
HOVO
Een gecompliceerd voorbeeld: Andromeda
![Page 32: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/32.jpg)
HOVO
![Page 33: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/33.jpg)
HOVO
Two planet solution?
![Page 34: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/34.jpg)
HOVO
3 planet solution!
![Page 35: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/35.jpg)
HOVO
Upsilon Andromedae
![Page 36: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/36.jpg)
HOVO
Vergelijking met zonnestelsel
![Page 37: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/37.jpg)
HOVO
Upsilon Andromedae
![Page 38: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/38.jpg)
HOVO
55 Cancri
![Page 39: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/39.jpg)
HOVO
55 Cancri: 3 planeten?
Fischer, Marcy et al. (2007)Fischer, Marcy et al. (2007)
![Page 40: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/40.jpg)
55 Cancri: 5 planeten!
b c de f
e: M = 8 Mearth P=18 uurf: M = 12 Mearth P=260 dagen
![Page 41: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/41.jpg)
HOVO
Statistiek gebaseerd op Doppler methode
Lijken exoplaneten op ons zonnestelsel?
![Page 42: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/42.jpg)
HOVO
The first 178 Planets
![Page 43: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/43.jpg)
HOVO
![Page 44: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/44.jpg)
HOVO
![Page 45: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/45.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Gliese 581e
Lichtste exoplaneet tot nu toe:
twee aardmassa's
![Page 46: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/46.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Gliese 581 b,c,d: 16, 5, 8 aardmassa’s: Superaardes
Ruimte voor planeet in bewoonbare zone?
![Page 47: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/47.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Gliese 581 g: Superaarde in bewoonbare zone?
Controversieel: 3 aardmassa's
![Page 48: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/48.jpg)
Topje van de ijsberg?
HOVO
![Page 49: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/49.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
15 jaar doppler-methode:
Veel planeten zwaarder dan Jupiter
Terra
inco
gnita
![Page 50: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/50.jpg)
HOVO
![Page 51: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/51.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Welke planeten worden gevormd?
![Page 52: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/52.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Klopt dit met ons zonnestelsel?
Uranus
Neptune
JupiterSaturnus
Super-aardes?
![Page 53: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/53.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
Klopt dit met exoplaneten?
waargenomen?
![Page 54: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/54.jpg)
Rond 70-80% van de sterrenRond 70-80% van de sterren
![Page 55: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/55.jpg)
4e Gymnasium, Amsterdam
15 jaar doppler-methode:
Nieuwe klasse: ‘hete Jupiters’
Terra incognita
Mercu
rius
![Page 56: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/56.jpg)
HOVO
![Page 57: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/57.jpg)
Migrerende planeten
HOVO
![Page 58: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/58.jpg)
HOVO
![Page 59: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/59.jpg)
HOVOEarth’s orbit compared to several extrasolar planetary orbits.
![Page 60: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/60.jpg)
HOVO
Ster
![Page 61: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/61.jpg)
HOVO
![Page 62: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/62.jpg)
Conclusie
• Radial velocity vind veel planeten (700+)• Goede spectrograaf (HARPS)• Dopplereffect: meet radiele snelheid• Indirect: massa en periode• Hete Jupiters, ook superaardes• Veel planeten lijken niet op zonnestelsel!• Toekomst: aardachtige planeten
HOVO
![Page 63: HOVO Radial Velocity Planets Gijs Mulders Universiteit van Amsterdam.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062418/5551a0ef4979591f3c8b9c67/html5/thumbnails/63.jpg)
HOVO