Organisation | Frankreich ( CNES - 70% der Finanzierung), ESA , Deutschland , Spanien , Österreich , Belgien , Brasilien |
---|---|
Baumeister | Alcatel Alenia Space |
Feld |
Analyse der Sternseismologie Suche nach Exoplaneten Ergänzende Programme |
Mission Art | Weltraumteleskop |
Status | Auftrag erledigt |
Andere Namen | Planetary Co nvection, Ro tation und T ransits |
Starten |
27. Dezember 2006 um 14:23 Uhr UT |
Beginn der operativen Mission | 17. Januar 2007 |
Ende der Mission |
17. Juni 2014 ( 7 Jahre, 5 Monate und 21 Tage ) |
Dauer | 2,5 Jahre (Hauptaufgabe) |
COSPAR-Kennung | 2006-063A |
Seite? ˅ | CoRoT-Seite bei CNES |
Messe beim Start | 650 kg |
---|---|
Einstellungskontrolle | Stabilisiert auf 3 Achsen |
Energiequelle | Solarplatten |
Elektrische Energie | 530 Watt |
Orbit | Zirkulare polare Trägheit |
---|---|
Höhe | 896 km |
Zeitraum | 103,0 Minuten |
Neigung | 90,0 ° |
Art | Doppelparabolspiegel |
---|---|
Durchmesser | 0,27 m |
Fokus | Afocal |
Feld | 2,8 ° × 2,8 ° |
CoRoT ( Planetary Co nvection, Ro tation und T ransits ) ist ein Weltraumteleskop für die Untersuchung der inneren Struktur der beabsichtigten Sterne und die Suche nach Exoplaneten . Gestartet am27. Dezember 2006CoRoT ist das erste umlaufende Teleskop, das für die Suche nach extrasolaren Planeten und insbesondere nach terrestrischen Planeten vorgesehen ist . Nach siebeneinhalb Betriebsjahren und zahlreichen Entdeckungen wurde der Satellit am 17. Juni 2014 deaktiviert, was das Ende der Mission bedeutete.
Der französische Name bezieht sich auf den französischen Maler Jean-Baptiste Camille Corot .
Das CoRoT-Projekt wurde 1994 unter Ingenieuren des Nationalen Zentrums für Weltraumstudien (CNES) und Astronomen des Pariser Observatoriums ins Leben gerufen . Der Satellit hat zwei Ziele: Analyse der seismischen Bewegungen von Sternen , eine leistungsstarke Technik für den Zugriff auf ihre interne Struktur und die Suche nach Exoplaneten mithilfe der Transitmethode . Diese beiden Missionen werden gleichzeitig durchgeführt, beide basieren auf einer sehr hochpräzisen Sternphotometrie . Wir stellen fest, dass das CoRoT-Satellitenprojekt mehrmals mit der Annullierung oder Reduzierung von Krediten bedroht ist. Das zweite Ziel wird häufig vorgebracht, um die Förderung des Projekts für die breite Öffentlichkeit und für Entscheidungsträger sicherzustellen.
Hauptauftragnehmer ist das französische Nationale Zentrum für Weltraumstudien (CNES), das das Projekt in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Deutschland , Spanien , Österreich , Belgien und Brasilien zu 70% finanziert . Das Gesamtprojektbudget beträgt 170 Millionen Euro. Der Satellitenhersteller ist Alcatel Alenia Space (seit 2007 Thales Alenia Space ) in seinem Weltraumzentrum in Cannes - Mandelieu . Es basiert auf einer Proteus- Plattform . Das Corotel-Teleskop wird ebenfalls in Cannes gebaut.
CoRoT wird am gestartet 27. Dezember 2006mit einem Sojus 2.1.B Launcher vom Baikonur Cosmodrome in Kasachstan .
Das 17. Januar 2007wird der Befehl zum Öffnen des Verschlusses gesendet, und die ersten Bilder von Sternen werden in der folgenden Nacht im Sternbild Einhorn erhalten .
Die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse von CoRoT werden als so wichtig angesehen, dass die Wissenschaftler der Mission und ihre Partner eine Verlängerung der Mission fordern. Die Verlängerung wird beschlossen23. Oktober 2009wird die Mission verlängert bis 31. März 2013 (Anstatt von 30. Juni 2009d.h. die doppelte Nennlebensdauer). Schließlich unterbrach ein Stromausfall an den Bordcomputern, wahrscheinlich aufgrund des Beschusses mit energiereichen Partikeln, den Betrieb des Instruments im November 2012 (die Satellitenplattform blieb funktionsfähig), und im Januar 2013 hielt das CNES dies für unwahrscheinlich in der Lage sein, es neu zu starten. Nach dem Absenken der Umlaufbahn wird CoRoT am 17. Juni 2014 elektrisch deaktiviert. Die für drei Jahre geplante Mission wird daher siebeneinhalb Jahre gedauert haben.
Mit einer Masse von 650 Kilogramm misst CoRoT 4,2 Meter lang und 1,9 Meter im Durchmesser. Seine Energie wird von zwei Sonnenkollektoren auf jeder Seite geliefert, die eine Leistung von 530 Watt liefern .
Der im Raumfahrtzentrum Cannes - Mandelieu produzierte Satellit nutzt die Proteus- Plattform . Seine Nutzlast von 300 kg ist aus einem afokalen Teleskop und ein weites Feld Ziel (2,7 ° × 3 °) aus mehreren Linsen besteht.
Im Fokus der Kamera stehen vier nebeneinander angeordnete Ladungsübertragungsgeräte, die im sichtbaren Bereich arbeiten und empfindlich auf sehr kleine Lichtschwankungen reagieren. Diese Ladungsübertragungsvorrichtungen sind Bildübertragungssensoren mit jeweils 8 Millionen Pixeln. Das Prinzip der Schussübertragung macht einen mechanischen Verschluss überflüssig, der zu stark beansprucht wird, um während der gesamten Mission ausreichend zuverlässig zu sein. Zwei der Sensoren sind der Asteroseismologie gewidmet , die anderen beiden der Suche nach extrasolaren Planeten . Wir stellen fest, dass das Licht, das auf den beiden Sensoren ankommt, die den Exoplaneten gewidmet sind, zuerst ein Doppelprismasystem durchläuft, das das Licht jedes Sterns leicht streut, wodurch es möglich wird, zusammenfassende Informationen über die Farbe des Sterns zu erhalten, eine nützliche Anzeige für die Erkennung von Transiten. Die Sichtlinienstabilität liegt in der Größenordnung von 0,2 Bogensekunden. Dies ist eine gute Leistung, die durch die Verwendung wissenschaftlicher Daten zur kontinuierlichen Überwachung der Haltung des Teleskops ermöglicht wird. Der Satellit untersucht abwechselnd jeweils 6 Monate lang Felder in zwei Bereichen des Himmels, die sich am Schnittpunkt der galaktischen Ebene und des Himmelsäquators befinden (die "Augen" von CoRoT). Die Flugsoftware ist für die Verarbeitung der photometrischen Messungen verantwortlich .
Täglich können 1,5 Gbit Daten an die drei französischen, österreichischen und brasilianischen Empfangsstationen übertragen und 2 Gbit Daten an Bord des Satelliten gespeichert werden.
Die Mindestdauer der Mission beträgt zweieinhalb Jahre. Dank der einwandfreien Funktion des Instruments und der Qualität der erzielten wissenschaftlichen Ergebnisse wird jedoch eine Verlängerung um drei Jahre erreicht. Der Satellit befindet sich in einer polaren Trägheitsbahn in einer Höhe von 896 km . Diese für einen Himmelsbeobachtungssatelliten beispiellose Umlaufbahn ermöglicht langfristige und ununterbrochene Beobachtungskampagnen, wirft jedoch auch einige Probleme auf: Der Satellit muss sich alle sechs Monate drehen, um nicht von der Sonne geblendet zu werden. Außerdem in dieser Höhe, zerstreut das Licht von der Oberfläche der Erde ist immer noch relativ hoch. Letzteres erfordert eine vorläufige Untersuchung, die zur Spezifikation und Konstruktion einer optischen Schallwand mit einem hohen Dämpfungskoeffizienten (besser als 10¹²) am Eingang des Teleskops führte.
Die Instrumente wurden vom Labor für Weltraumstudien und Instrumentierung in der Astrophysik (LESIA), vom Pariser Observatorium , vom Labor für Astrophysik in Marseille (LAM), vom Institut für Weltraumastrophysik (IAS) d'Orsay, dem Lütticher Weltraum, entworfen Zentrum (CSL) in Belgien, IWF in Österreich, Deutsche Raumfahrtagentur (DLR) in Berlin und die Abteilung Forschung und Wissenschaftliche Unterstützung der ESA . Das afokale Corotel-Teleskop mit einem Durchmesser von 30 cm wird von Alcatel Alenia Space hergestellt .
Ziel der CoRoT-Weltraummission ist es, das Licht von 120.000 Sternen in der Dicke der Milchstraßenscheibe zwei bis sechs Monate lang kontinuierlich zu messen . Seine drei wichtigsten wissenschaftlichen Ziele sind:
Die Datenanalyse der CoRoT-Mission wird von einem CoRoT-Team durchgeführt , das sich aus Mitarbeitern zusammensetzt:
Wie ein Musikinstrument vibriert ein Stern in Pulsationsmodi analog zu den verschiedenen vom Instrument abgegebenen Klängen. Das Hören einiger Gitarrennoten lässt keinen Zweifel an der Art des Instruments und für einen informierten Musiker, an dem Material, aus dem die Saiten bestehen, und an den Spannungen, denen sie ausgesetzt sind. Die Schwingungsmoden der Sterne sind auch charakteristisch für die globalen und inneren Eigenschaften des Sterns. Die Analyse dieser Moden ermöglicht es somit, das Innere des Sterns zu untersuchen und nicht nur die Masse und den Radius des Sterns, sondern auch seine inneren Eigenschaften wie chemische Zusammensetzung, Rotationsprofil, Temperatur und Dichte abzuleiten. Die Asterosismologie So das Studium der Schwingungsmoden eines Sterns. Diese Moden werden durch sphärische Harmonische vom Grad l und der azimutalen Ordnung m dargestellt. Einige Beispiele, deren Amplituden stark verstärkt sind, sind mit einem Farbcode dargestellt, bei dem Blau Kontraktion und Rot Expansion anzeigt .
Es wurde mehrere Jahre für die Sonne entwickelt und trägt dann den Namen Helioseismologie . Es ermöglicht spektakuläre Fortschritte wie die erste Bestimmung der Oberflächenhäufigkeit von Sonnenhelium, die die Notwendigkeit zeigt, die mikroskopische Streuung bei der Berechnung der Sonne zu berücksichtigen Struktur. Es ist auch der Ursprung unseres Wissens über das Innenrotationsprofil der Sonne, das Ausmaß ihrer konvektiven Hülle und den Ort der Heliumionisationszone. Trotz der damit verbundenen technischen Herausforderungen ist es daher äußerst verlockend, diese Analysemethoden auf andere Sterne anzuwenden. Einige nahegelegene Sterne werden daher erfolgreich von der Erde aus beobachtet: α Centauri , Procyon , β Virginis … Die Studie basiert in der Tat auf der Erkennung sehr schwacher Schwankungen ( in bestimmten Fällen in der Größenordnung von 1 ppm ) der beobachteten Leuchtkraft von Sternen. Die Analyse der Lichtkurve besteht dann darin, die Frequenzen der Moden zu extrahieren, die für diese Lichtschwankungen verantwortlich sind, um ein Frequenzspektrum zu erhalten . Die gemessenen Schwingungsperioden reichen von einigen Minuten bis zu einigen Stunden, abhängig von der Art des Sterns und seinem Entwicklungsstand . Um eine solche Leistung zu erzielen, sind sehr lange Beobachtungen erforderlich, vorzugsweise befreit von dem Tag / Nacht-Wechsel, der mit unseren terrestrischen Teleskopen verbunden ist. In dieser Hinsicht verfügt die CoRoT-Weltraummission über die technischen Qualitäten, die zur Bewältigung dieser Herausforderung erforderlich sind.
Zu Beginn der Mission, zwei der vier Ladungstransfereinrichtungen sind für vorbehalten asteroseismological Beobachtungen von hellen Sternen (von scheinbaren Helligkeit zwischen 6 und 9) im Erdbeben Feld , während die beiden anderen schwächeren Sterne gewidmet sind, in dem Exo - Feld , zum Nachweis von Transiten von Exoplaneten vor ihrem Wirtsstern. Trotz eines geringeren Signal-Rausch- Verhältnisses wird die Sternphysik unter Verwendung der Tausenden von Lichtkurven durchgeführt, die im Exofeld gesammelt wurden . Daher sind Sternaktivität , Rotation, die Entwicklung von Sternflecken , Wechselwirkungen zwischen Planeten und Wirtssternen sowie Mehrsternsysteme Gegenstand von Forschungen, die die Hauptziele der Mission weiter bereichert haben. Dieses Exofeld ist auch unerwartet reich an asteroseismischen Beobachtungen. In sechs Beobachtungsjahren beobachtet CoRoT somit rund 150 helle Sterne im Erdbebenfeld und mehr als 150.000 schwächere Sterne im Exofeld . Die Abbildung platziert sie im Hertzsprung-Russell-Diagramm mit einigen zusätzlichen Sternen, die vom Boden aus beobachtet werden.
Die Entdeckungen sind zahlreich. Dazu gehört die erste Detektion von solar-Typ Schwingungen in anderen Sternen als die Sonne, der erste Nachweis von nicht radialen Schwingungen in rotem Riesen- Typ Sterne , die Detektion von solar-Typ Oszillationen in massiven Sternen, die Entdeckung von Hunderten von Oszillationsfrequenzen in & delta; Scuti- Typ Sternen , die zeitliche Überwachung der spektakulären Modifikationen bestimmter Oszillationsfrequenzen bei einem plötzlichen Ausbruch eines Be- Typ Stern des erste Nachweis einer Abweichung von einem konstanten Abstand in Perioden des (B mit Emissionslinien), Modi der Schwerkraft in einem Stern vom Typ SPB ( Slowly Pulsating B Star ). Die Interpretation dieser wichtigen Entdeckungen eröffnet neue Horizonte in der Kenntnis der inneren Struktur und der Entwicklung der Sterne und unserer Galaxie . Im Oktober 2009 war die CoRoT-Mission Gegenstand einer Sonderausgabe der Zeitschrift Astronomy and Astrophysics, die sich den ersten Entdeckungen widmete. Hier einige Beispiele für die Beiträge der Asteroseismologie zur Sternphysik, die dank der CoRoT-Weltraummission geleistet wurden:
Erweiterung der Mischzone innerhalb der Sterne der HauptsequenzZusätzlich zu dem konvektiven Kern, in dem das Mischen von Materie augenblicklich und effizient ist, kann ein mehr oder weniger ausgedehnter Bereich, der diesen Kern umgibt, durch teilweises oder vollständiges Mischen während der Hauptsequenzphase beeinflusst werden . Das Ausmaß dieser zusätzlichen Mischzone sowie die Wirksamkeit des Mischens sind sehr schwer zu beurteilen. Diese Mischung hat äußerst wichtige Konsequenzen, da sie längere Lebensdauern mit sich bringt und den Wert der Masse der Sterne am Übergang zwischen Sternen, die ihr Leben als weiße Zwerge beenden, und solchen, die einer endgültigen Explosion vom Supernova- Typ unterliegen, verändern kann . Die physikalischen Gründe für diese Mischung sind unterschiedlich, sei es beispielsweise eine durch Rotation induzierte Mischung oder eine Mischung, die aus dem Eindringen von Materiekügelchen in die Strahlungszone resultiert, die die Grenze des konvektiven Kerns überschreiten, oder sogar andere Prozesse, die dies sind noch sehr wenig bekannt.
Nach der zentralen Verbrennungsphase von Wasserstoff ändert sich die Struktur des Sterns grundlegend. Die Verbrennung von Wasserstoff erfolgt nun in einer dünnen Schicht, die den Heliumkern umgibt, der während der zentralen Verbrennungsphase von Wasserstoff gebildet wird. Da sich der Heliumkern schnell zusammenzieht, dehnt sich die die Wasserstoffverbrennungsschicht umgebende Hülle enorm aus und der Stern wird zu einem roten Riesen, dessen Leuchtkraft mit der Zeit zunimmt. Diese Sterne befinden sich auf dem Ast der roten Riesen des Hertzsprung-Russell-Diagramms ; wir sprechen dann von RGB-Sternen . Wenn ihre Kerntemperatur 100 10 6 K erreicht, beginnt die Verbrennung von Helium. Bei Sternen mit einer Masse von weniger als 2 Millionen ʘ findet diese neue Verbrennung in einem stark entarteten Material statt und dies löst einen Heliumblitz aus . Nach der anschließenden Neueinstellung werden diese Sterne zu Sternen des roten Klumpens .
Unabhängig davon, ob es sich um RGB-Sterne oder rote Klumpensterne handelt , haben diese Sterne eine konvektive Hülle, wodurch sie Schwingungen vom Solartyp ausgesetzt sind . Einer der großen Erfolge von CoRoT ist die Entdeckung nichtradialer Moden bei mehreren tausend roten Riesen, die im Exofeld beobachtet wurden. Wir können also für jeden der beobachteten roten Riesen die Frequenz ν max des Pulsationsmodus mit maximaler Leistung im Frequenzspektrum und die große Frequenztrennung zwischen zwei Modi aufeinanderfolgender Ordnungen Δν messen, die jedem Riesenrot eine Art von zuschreibt seismischer Pass.
Die massiven Sterne der Hauptsequenz zeigen ein Frequenzspektrum mit akustischen Moden, die durch den in den Schichten wirkenden κ-Mechanismus angeregt werden, der durch einen Opazitätspeak der chemischen Elemente der Eisengruppe gekennzeichnet ist. Die fortschrittlichsten von ihnen haben auch gemischte Modi, dh Modi, die sowohl akustische als auch Schwerkraftmodus-Eigenschaften aufweisen. Sie haben einen ausgedehnten konvektiven Kern, der von einer Gradientenzone chemischer Zusammensetzung und einer Strahlungshülle überragt wird, mit Ausnahme kleiner oberflächlicher konvektiver Zonen, die mit partiellen Ionisationen von Helium und / oder Elementen der Gruppe Eisen verbunden sind . Wie bei massearmen Sternen ist die Ausdehnung der teilweise oder vollständig gemischten Zone über dem konvektiven Kern (zusätzliche Mischzone) eine der wichtigsten Unsicherheiten, die die theoretische Modellierung beeinflussen.
Das Vorhandensein einer kleinen konvektiven Zone, die mit dem Opazitätspeak der chemischen Elemente der Eisengruppe (Zone des Eisenpeaks) bei einer Temperatur von etwa 200.000 K verbunden ist, kann der Ursprung von Pulsationen sein, die durch Konvektion stochastisch angeregt werden, wie dies der Fall ist Fall für die in der Sonne beobachteten Schwingungen.
Während einer 23-tägigen Kampagne im Jahr 2008 beobachtete CoRoT 636 Star-Mitglieder des jungen offenen Clusters NGC 2264 . Dieser Cluster, der als Weihnachtsbaumcluster bezeichnet wird, befindet sich im Sternbild Monoceros relativ nahe bei uns, in einer Entfernung von ungefähr 1.800 Lichtjahren. Sein Alter wird auf 3 bis 8 Millionen Jahre geschätzt. Dieses junge Alter macht diesen Cluster zu einem idealen Labor, um verschiedene Aspekte der Sternentstehung sowie ihrer ersten Evolutionsphasen zu untersuchen. Die CoRoT-Daten ermöglichen es daher, die Wechselwirkung neu gebildeter Sterne mit der umgebenden Materie, die Rotation und Aktivität der Mitglieder des Clusters sowie deren Verteilung, die innere Struktur dieser Sterne anhand seismischer Daten sowie Stern- und Planetenfinsternisse zu untersuchen .
Die Geburt und Kindheit von Sternen ist für uns durch Beobachtungen im sichtbaren Licht kaum zugänglich, da diese jungen Sterne immer noch in der dichten Molekülwolke eingeschlossen sind, die sie geboren hat. Beobachtungen im Infrarot- oder Röntgenbereich ermöglichen es uns andererseits, diesen Kokon zu durchqueren und so diese ersten Stadien im Leben eines Sterns zu visualisieren. Aus diesem Grund nimmt CoRoT in den Monaten Dezember 2011 und Januar 2012 an einer umfassenden internationalen Beobachtungskampagne teil, die vier Weltraumteleskope und mehrere Bodenobservatorien umfasst. Diese Instrumente beobachten gleichzeitig und fast einen Monat lang etwa 4.000 Sterne des NGC 2264-Clusters bei verschiedenen Wellenlängen. Die kanadische Weltraummission MOST beobachtet die hellsten Sterne im Cluster, während CoRoT die schwächsten reserviert. MOST und CoRoT sammeln somit 39 Tage Daten. Die Satelliten Spitzer und Chandra der NASA beobachten diese Sterne gleichzeitig im Infrarot (über 30 Tage) und im Röntgenbild (300 000 Sekunden). Gleichzeitig werden Bodenbeobachtungen durchgeführt, beispielsweise mit dem Very Large Telescope der ESO in Chile, dem Kanada-Frankreich-Hawaii- Teleskop in Hawaii, dem McDonald-Observatorium in Texas oder dem Calar Alto-Observatorium in Spanien.
Die Verwendung von CoRoT-Daten ermöglicht die Entdeckung eines Dutzend δ Scuti in der Vor-Hauptsequenzphase (PMS) sowie die Bestätigung des Vorhandenseins von Impulsen vom γ-Doradus-Typ in Sternen der Vor-Hauptsequenz. Darüber hinaus kann die Existenz von Hybrid-δ-Scuti / γ-Doradus-Pulsatoren unter Mitgliedern von NGC 2264 bestätigt werden. CoRoT-Beobachtungen decken auch die bekannten variablen Sterne V 588 Mon und V 589 Mon vor der Hauptsequenz ab, die als erste Teil dieser Sterngruppe sind. Die hohe Präzision der CoRoT-Lichtkurven ermöglicht es auch, die Bedeutung der Granulation in den Sternen der Vor-Hauptsequenz zu unterstreichen .
Die Untersuchung von T-Tauri- Sternen und ihre Wechselwirkung mit zirkumstellarer Materie unter Verwendung von CoRoT-Daten zeigt die Existenz einer neuen Klasse, die Objekte vom Typ AA-Tauri ( fr ) gruppiert . Vor CoRoT wird angenommen, dass T-Tauri-Sterne entweder sinusförmige Lichtschwankungen aufgrund von Flecken auf der Sternoberfläche oder recht unregelmäßige Schwankungen aufweisen, die durch die diese Sterne umgebenden Staub- und Gasscheiben verursacht werden. Die Objekte vom Typ AA Tauri zeigen periodisch unterschiedliche Lichtminima in Tiefe und Breite, wodurch sie als semi-reguläre Variablen klassifiziert werden. Die Beobachtungen von CoRoT ermöglichen es, diese Objektklasse zu etablieren. Neue Fortschritte in diesen ersten Phasen der Sternentwicklung sind auch das Ergebnis des Vergleichs der im Sichtbaren nachgewiesenen Variabilitäten mit denen im Infrarot- und Röntgenbereich.
Binäre SystemeEine hohe Anzahl von Binärsystemen, deren Mitglieder nicht radiale Pulsatoren sind, wird von CoRoT beobachtet. So werden mehrere binäre Eclipse- Systeme entdeckt, die variable Sterne vom γ-Doradus- Typ enthalten. Das Eclipse-Phänomen bei diesem Sterntyp ist von größter Bedeutung, da es die Angabe der globalen Parameter der Mitglieder des Systems ermöglicht und somit unschätzbare Einschränkungen bei der Modellierung dieser Sterne und ihrer Pulsationen mit sich bringt.
CoRoT verwendet eine der Methoden zum Auffinden von extrasolaren Planeten, den primären Transit . Der primäre Transit ist die Bedeckung eines Teils des Lichts eines Sterns, wenn ein Himmelsobjekt wie ein Planet zwischen dem Stern und dem Betrachter hindurchgeht. Die Erkennung wird durch die Empfindlichkeit von zwei der vier CCD-Fotosensoren der Kamera gegenüber sehr kleinen Lichtschwankungen ermöglicht. CoRoT ist in der Lage Tropfen in Leuchtkraft in der Größenordnung von 1 / 10.000 erkennen Wissenschaftler können somit hoffen Planeten zu entdecken , etwa doppelt so hoch . Erde durch diese Methode, ein Planeten , dass die Gemeinde ruft Super -Lands. ; Die Detektion von CoRoT-7b, dessen Radius das 1,7-fache des Radius der Erde beträgt, zeigt, dass diese Vorhersagen korrekt sind. CoRoT nimmt alle 32 Sekunden ein Bild auf, das jedoch nicht zur Erde übertragen wird, da die Datenrate viel zu hoch ist. Der Bordcomputer führt erhebliche Datenreduktionsarbeiten durch: Das Feld um jeden zuvor vom Exoplanetenteam ausgewählten Zielstern wird durch eine bestimmte Anzahl von Pixeln beeinflusst, die von einer bestimmten Maske beschrieben werden. Die Summe der Signale aller Pixel der Maske wird dann ausgeführt und mehrere Belichtungen werden hinzugefügt (im Allgemeinen 16, was einem Beobachtungszeitraum von ungefähr 8 Minuten entspricht), bevor diese Informationen an den Boden gesendet werden. Für bestimmte Sterne, die als besonders interessant angesehen werden, werden alle 32 Sekunden Informationen zu jeder Pose übertragen. Eine solche Abtastung von 32 Sekunden oder 512 Sekunden ist gut geeignet, um einen Planetentransit zu erfassen, der zwischen etwas weniger als einer Stunde und mehreren Stunden dauert.
Ein Merkmal dieser Transitmethode ist, dass es wichtig ist, mindestens drei aufeinanderfolgende Transite zu erkennen, die durch zwei gleiche Zeitintervalle voneinander getrennt sind, damit ein Kandidat als ernst angesehen werden kann. Ein Planet mit der Umlaufzeit T muss mindestens eine Zeit zwischen 2 T und 3 T beobachtet werden, um 3 Transite erfassen zu können. Der Abstand a vom Planeten zum Stern (der durch die Semi-Major-Achse der elliptischen Umlaufbahn gekennzeichnet ist ) wird jedoch durch Kepler / Newtons zweites Gesetz a 3 = M Stern T 2 mit seiner Umlaufzeit in Beziehung gesetzt, wobei jeweils als Einheiten für verwendet werden a, M und T T : die Entfernung von der Erde zur Sonne (150 Millionen km), M: die Masse der Sonne und a : die Umlaufzeit der Erde (1 Jahr), was impliziert, dass wenn der Beobachtungszeitraum ist weniger als ein Jahr zum Beispiel, die Umlaufbahnen der entdeckten Planeten sind viel schmaler als die der Erde.
So zum CoRoT aufgrund der maximalen Laufzeit von 6 Monaten der Beobachtung des einzelnen Sternfeldes, nur Planeten näher an ihren Stern als 0,3 astronomische Einheit (weniger als der Abstand zwischen Mercury von der Sonne ) , und daher im allgemeinen nicht in der Lage Wohnbereich erkannt werden kann. Das Kepler-Weltraumteleskop der NASA , das jahrelang kontinuierlich dasselbe Feld beobachtet, kann erdgroße Planeten erkennen, die sich weiter von ihrem Stern entfernt befinden.
Star | Planet | Masse ( M J ) | Radius ( R J ) | Entfernung ( ua ) | Umlaufzeit ( d ) | Datum der Entdeckung | Besonderheit |
---|---|---|---|---|---|---|---|
CoRoT-1 | CoRoT-1 b | 1,07 | 1.45 | 0,0254 | 1,509 | 3. Mai 2007 | |
CoRoT-2 | CoRoT-2 b | 3,31 ± 0,16 | 1,429 ± 0,047 | 0,0281 ± 0,0005 | 1,7429964 ± 0,0000017 | 20. Dezember 2007 | |
CoRoT-3 | CoRoT-3 b | 21.66 | 1.01 | 0,057 | 4,2568 | Oktober 2008 | Stern zwischen dem Zustand des Planeten und dem Zustand des Braunen Zwergs . |
CoRoT-4 (en) | CoRoT-4 b | 0,72 | 1.19 | 0,09 | 9.20205 | 2008 | |
CoRoT-5 (in) | CoRoT-5 b | 0,467 | 1,388 | 0,04947 | 4.0378962 | 2008 | |
CoRoT-6 (in) | CoRoT-6 b | 2,96 | 1.166 | 0,0855 | 8,886593 | 2009 | |
CoRoT-7 | CoRoT-7 b | 0,0151 | 0,15 ± 0,008 | 0,0172 ± 0,00029 | 0,853585 | 3. Februar 2009 | Kleinster terrestrischer Exoplanet entdeckt bis zur Entdeckung von Kepler-10 b . |
CoRoT-8 | CoRoT-8 b | 0,22 | 0,57 | 0,063 | 6.21229 | 2010 | |
CoRoT-9 | CoRoT-9 b | 0,84 ± 0,07 | 1,05 ± 0,04 | 0,407 ± 0,005 | 95,2738 ± 0,0014 | 17. März 2010 | Erster planetarischer Planet im Sonnensystem. |
CoRoT-10 | CoRoT-10 b | 2,75 | 0,97 | 0,1055 | 13.2406 | 2010 | |
CoRot-11 | CoRoT-11 b | 2.33 | 1.43 | 0,0436 | 2,99433 | 2010 | |
CoRoT-12 | CoRoT-12 b | 0,917 | 1.44 | 0,04016 | 2,828042 | 2010 | |
CoRoT-13 | CoRoT-13 b | 1.308 | 0,885 | 0,051 | 4.03519 | 2010 | |
CoRoT-14 | CoRoT-14 b | 7.6 | 1,09 | 0,027 | 1,51214 | 2010 | |
CoRoT-15 | CoRoT-15 b | 63.3 | 1.12 | 0,045 | 3,06 | 2010 | Ein brauner Zwerg 7 mal dichter als Stahl. |
CoRoT-16 | CoRoT-16 b | 0,5 | 0,813 | ? | 5.3534208 | 2010 | Ein spärlich heißer Jupiter in einer sehr langgestreckten Umlaufbahn für das Alter des Systems. |
CoRoT-17 | CoRoT-17 b | 2.45 | 1,47 | ? | 3,768125 | 2010 | Ein dichter Gasriese in einem System, das doppelt so alt ist wie das unsere. |
CoRoT-18 | CoRoT-18 b | 3.47 | 1.31 | 0,0295 | 1,90 | 2011 | Ein spärlicher Planet um einen kaum 600 Millionen Jahre alten Stern. |
CoRoT-19 | CoRoT-19 b | 1.14 | 1.45 | 0,0518 | 3,89713 | 2011 | Weniger dicht als Saturn. |
CoRoT-20 | CoRoT-20 b | 4.24 | 0,84 | 0,0902 | 9.2 | 2011 | Extrem dichter Planet in einer sehr elliptischen Umlaufbahn. |
CoRoT-21 | CoRoT-21 b | 2.5 | 1.3 | ? | 2,725 | 2011 | Der Stern ist der schwächste, der einen von CoRoT entdeckten Planeten schützt. |
CoRoT-22 | CoRoT-22 b | <0,15 | 0,52 | 0,094 | 9,7566 | 2011 | Sehr spärlicher Planet, kleiner als Saturn und mindestens halb so dicht. |
CoRoT-23 | CoRoT-23 b | 2.8 | 1.05 | 0,04769 | 3.632421 | 2011 | |
CoRoT-24 | CoRoT-24 b | <0,1 | 0,236 | ? | 5.1134 | 2011 | Planet von neptunischer Größe, dessen Masse noch nicht gemessen wurde. |
CoRoT-24 c | <0,173 | 0,38 | ? | 11.749 | 2011 | Planet von neptunischer Größe, dessen Masse noch nicht gemessen wurde. |
Die relativ bescheidene Anzahl von Exoplaneten, die von CoRoT entdeckt wurden (32 während der 6 Betriebsjahre), erklärt sich aus der Tatsache, dass die Teleskope vor Ort unbedingt eine Bestätigung vornehmen müssen, bevor eine Ankündigung erfolgt. In der Tat bedeutet die Erkennung mehrerer Transite in den allermeisten Fällen nicht die Erkennung eines Planeten, sondern die eines binären Sternensystems: entweder dass dies einer grasenden Bedeckung eines Sterns entspricht, oder dass dies der Fall ist Das System befindet sich in der Nähe eines hellen Sterns und der Transiteffekt wird durch das Licht dieses Sterns verdünnt. In beiden Fällen ist die Abnahme der Leuchtkraft schwach genug, um mit der eines Planeten kompatibel zu sein, der vor der Scheibe eines Sterns vorbeizieht. Um diese Fälle zu beseitigen, wird der Kandidat vom Boden aus mit zwei Methoden beobachtet: der spektroskopischen Radialgeschwindigkeit und der photometrischen Abbildung der Ladungsübertragungsvorrichtung (CCD). Im ersten Fall wird die Masse der Doppelsterne sofort erkannt, und im zweiten Fall können wir hoffen, im Bereich des Ladungstransfergeräts (CCD) das Binärsystem in der Nähe des für die Warnung verantwortlichen Zielsterns zu lokalisieren : seine relative Abnahme Die Leuchtkraft ist größer als die von CoRoT, wodurch das gesamte Licht in der Maske, die das Messfeld definiert, addiert wird.
Geschichte der vermittelten Ankündigungen von EntdeckungenAm 14. Juni 2010 gab CNES die Entdeckung von 7 neuen Exoplaneten durch das Teleskop bekannt. Diese Planeten sind sehr vielfältig und es gibt einen Braunen Zwerg unter ihnen.
Die Entdeckung von 10 weiteren Exoplaneten wird auf dem zweiten CoRoT-Symposium am 14. Juni 2011 in Marseille bekannt gegeben.
Ende Dezember 2011 feiert CoRoT sein fünfjähriges Bestehen und eine gute Erfolgsbilanz: 625 Kandidaten-Exoplaneten wurden entdeckt, darunter 25 vom Boden bis heute bestätigte, darunter einer sehr wahrscheinlich vom Typ „Erde“ außerhalb des Sonnensystems (CoRoT) -7b), bestätigt im Jahr 2009.
HauptergebnisseUnter den CoRoT-Exoplaneten können wir diejenigen erwähnen, die die originellsten Eigenschaften haben:
Seine Umlaufzeit (daher sein lokales Jahr) ist extrem kurz: Es dauert kaum 20,5 Stunden, da sich der Planet sehr nahe an seinem Stern befindet (einer Klasse, die der der Sonne sehr nahe kommt), wobei seine Umlaufbahn kaum 3, 6 Sternstrahlen beträgt . Da sich der Planet aufgrund der enormen Gezeitenkräfte, denen er ausgesetzt ist, synchron mit seiner Orbitalbewegung drehen muss, zeigt er dem Stern immer die gleiche Region: Seine beiden Hemisphären, die beleuchtete und die dunkle, weisen daher einen Kontrast auf. Extrem hohe Temperatur ( 2200 K gegen 50 K) und ein gigantischer Lava-Ozean müssen einen großen Teil der beleuchteten Seite einnehmen. Ein Kontinent aus Wassereis und Stickstoffdioxid ist wahrscheinlich auf der dunklen Seite. CoRoT-7 b ist auch der erste entdeckte Fall eines Systems mit 2 Super-Erden , von denen eine auf der Durchreise ist und nicht: Die Radialgeschwindigkeitsmessungen ermöglichen die Entdeckung von CoRoT-7 c, einem Planeten mit 8,4 m Erde und einer Periode von 3,79 Tage. Ein dritter Planet wird sogar vermutet.
Gesamteigenschaften von Exoplaneten, die von CoRoT entdeckt wurdenAlle CoRoT-Planeten werden während langer Sequenzen, d. H. Mindestens 70 Tage, nachgewiesen. Das Erkennungsteam entdeckt durchschnittlich zwischen 200 und 300 Fälle von periodischen Ereignissen für jede Sequenz, was 2 bis 3% der überwachten Sterne entspricht. Von diesen Fällen werden insgesamt nur 530 als Kandidatenplaneten zurückgehalten (223 in Richtung des galaktischen Anti-Zentrums und 307 in Richtung des Zentrums). Nur 30 von ihnen erweisen sich als tatsächliche Planeten oder etwa 6%, während die anderen Fälle Eclipse-Binärdateien (46%) oder ungelöste Fälle (48%) sind.
Die Erkennungskapazitäten von CoRoT werden durch das Diagramm veranschaulicht, in dem die Tiefe der für alle ausgewählten Kandidaten gemessenen Transite in Abhängigkeit von der Periode und der Helligkeit des Sterns angegeben ist: Es gibt eine viel bessere Kapazität zur Erkennung kleiner Planeten (bis zu 1,5) R Erde ) für kurze Zeit (weniger als 5 Tage) und helle Sterne.
Die CoRoT-Planeten decken den sehr breiten Bereich von Eigenschaften und Merkmalen ab, die in der unterschiedlichen Familie der Exoplaneten zu finden sind: Daher beschreibt die Masse der CoRoT-Planeten einen sehr weiten Bereich von fast vier Größenordnungen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.
Wenn wir die Masse des Planeten als Funktion der Masse des Sterns darstellen (Abbildung), sehen wir, dass die CoRoT-Daten, die weniger gestreut sind als die anderer Experimente, eine deutliche Tendenz für massereichere Planeten anzeigen, massive Sterne zu umkreisen, die stimmt mit den am häufigsten akzeptierten Modellen der Planetenbildung überein.
Annie Baglin, Forschungsdirektorin bei CNRS , Leiterin der CoRoT-Mission, Das CoRoT-Projekt und seine Geschichte , Konferenz am Oceanographic Institute in Paris , 25. Januar 2006, Online auf der Website www.planetastronomy.com