242      Глава 8. Обнаружение далеких экзопланет

как это выглядит на графике абсолютной яркости звезды (рис. 8.7), добавим следующую строку непосредственно перед plt.show():

plt.ylim(0, 1.2)

Рис. 8.7. Кривая блеска с рис. 8.6 с измененным масштабом оси y

Отклонение в кривой блеска, вызванное транзитом, едва заметно, но все-таки видно. Но мы все же не хотим ослепнуть, высматривая изменение этой кривой блеска, поэтому позволим matplotlib автоматически подстроить масштаб оси y, как на рис. 8.6.

Завершаем программу вызовом функции main() . Помимо кривой блеска мы должны увидеть в оболочке вычисленный радиус экзопланеты.

estimated exoplanet radius = 6.89

Вот и все. Нам потребовалось менее 50 строк кода Python, чтобы создать средство для обнаружения экзопланет.

Эксперименты с транзитной фотометрией

Теперь, когда у вас есть рабочая симуляция, ее можно использовать для моделирования поведения транзитов, что позволит улучшить анализ реальных показателей в будущем. Одно из решений — выполнить множество возможных

Проект #11. Симуляция транзита экзопланеты      243

кейсов и создать «атлас» ожидаемых ответов экзопланет. Исследователи смогут затем использовать этот атлас для интерпретации фактических кривых блеска.

Что, если, к примеру, плоскость орбиты экзопланеты наклонена относительно Земли, в результате чего она только частично проходит на фоне звезды во время транзита? Смогут ли исследователи обнаружить ее позицию на основе сигнатуры кривой блеска или она будет выглядеть как экзопланета меньшего размера, совершающая полноценный транзит?

Если вы выполните симуляцию с экзопланетой радиусом 7 и позволите ей захватить нижний край звезды, то должна получиться U-образная кривая блеска (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Кривая блеска для экзопланеты с радиусом 7, которая проходит на фоне звезды только частично

Если еще раз выполнить симуляцию, но уже с экзопланетой радиусом 5 и позволить ей полностью пересечь диск звезды, то получится график, как на рис. 8.9.

Когда экзопланета проходит лишь по краю звезды, не пересекая ее диск полностью, область их наложения изменяется постоянно, генерируя U-образную кривую, как на рис. 8.8. Если же планета пересекает диск звезды, то основание кривой получается более плоским, как на рис. 8.9. А так как при частичном транзите на фоне звезды мы не видим весь диск планеты, то и способа измерить ее истинный размер у нас нет. Таким образом, если у кривой блеска неплоское дно, то и к оценке размеров планеты стоит относиться с недоверием.

Если вы выполните симуляцию с разными размерами экзопланет, то увидите, что по мере увеличения размера планеты кривая блеска становится глубже, у нее формируются более длинные стороны, так как яркость звезды сокращается более значительно (рис. 8.10 и 8.11).

244      Глава 8. Обнаружение далеких экзопланет

Рис. 8.9. Кривая блеска экзопланеты с радиусом 5, которая полностью пересекает диск своей звезды

Д а а а а

Г а

Рис. 8.10. Кривая блеска для EXO_RADIUS = 28

Д а

а

а а

В “V”

Рис. 8.11. Кривая блеска для EXO_RADIUS = 145