Перейти к содержанию

Next-Generation Transit Survey

Добавить ссылки
Материал из Мегавики — свободной энциклопедии
Данная страница не проверялась участниками с соответствующими правами.
Next Generation Transit Survey
Next Generation Transit Survey
Тип Астрономическая обсерватория
Организация Консорциум университетов Великобритании, Швейцарии, Германии, Чили
Расположение Паранальская обсерватория, Чили
Координаты 24°36′ ю. ш. 70°24′ з. д.HGЯO
Высота 2400 м
Сайт ngts-project.com
Инструменты
Массив из 12 роботизированных телескопов 20-см рефракторы, ПЗС-камеры

NGTS (от англ. Next Generation Transit Survey — «Обзор транзитов следующего поколения») — роботизированная астрономическая обсерватория, предназначенная для поиска экзопланет транзитным методом. Расположена на территории Паранальской обсерватории Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили на высоте около 2400 метров над уровнем моря[1][2].

Проект реализуется международным консорциумом, в который входят университеты Уорика, Кембриджа, Лестера, Королевского университета в Белфасте (Великобритания), Женевской обсерватории (Швейцария), Немецкого центра авиации и космонавтики (DLR, Германия), а также Чилийского университета[3]. Основная научная цель NGTS — обнаружение транзитов суперземель и нептунов у ярких звёзд, что позволяет впоследствии детально изучать их атмосферы с помощью крупных телескопов, таких как VLT и JWST[4][5].

История и создание[править]

Идея создания NGTS возникла в конце 2000-х годов как развитие успешных наземных обзоров по поиску транзитов экзопланет, таких как SuperWASP и HATNet. Эти проекты продемонстрировали эффективность метода широкоугольной фотометрии для обнаружения горячих юпитеров, однако их чувствительность была недостаточна для поиска более мелких планет — суперземель и нептунов — у ярких звёзд[3]. Новый обзор должен был сочетать высокую фотометрическую точность (порядка 0,1 %) с возможностью обзора больших участков неба для накопления достаточной статистики транзитов[4].

Разработка проекта началась в рамках консорциума британских и европейских университетов при поддержке Научно-технического совета по физике частиц и астрономии и других организаций. На этапе прототипирования (2010–2012 годы) была построена и протестирована уменьшенная версия системы на обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, которая подтвердила достижимость требуемой точности и отработала алгоритмы автоматического наблюдения и обработки данных[3][6].

В 2012 году проект получил окончательное одобрение, и началось строительство полноценной обсерватории. Местом размещения была выбрана Паранальская обсерватория ESO в Чили — один из лучших астрономических сайтов в мире с исключительными условиями для наблюдений (сухой климат, стабильная атмосфера, отсутствие светового загрязнения). Это также обеспечивало близость к крупным телескопам ESO (VLT, VISTA), необходимым для последующего спектроскопического подтверждения открытых кандидатов[1].

Установка двенадцати 20-сантиметровых телескопов была завершена в конце 2014 года. Запуск NGTS состоялся в январе 2015 года, а регулярные научные наблюдения начались вскоре после этого[1][4]. Официальный запуск обсерватории был отмечен пресс-релизами ESO и научными публикациями, представившими проект астрономическому сообществу[2]. С тех пор NGTS непрерывно ведёт обзор неба, накапливая фотометрические данные и открывая новые экзопланеты[5].

Технические характеристики[править]

Обсерватория NGTS представляет собой массив из двенадцати полностью роботизированных телескопов, работающих в автоматическом режиме без постоянного присутствия персонала[2].

Телескопы и оптика[править]

Каждый из двенадцати телескопов имеет апертуру 20 см (диаметр объектива) и светосилу f/2.8. Такая конструкция обеспечивает широкое поле зрения при относительно компактных размерах инструментов. В качестве объективов используются высококачественные фотографические линзы, специально подобранные для минимизации оптических аберраций и обеспечения равномерного качества изображения по всему полю[2][7].

Камеры и детекторы[править]

В фокусе каждого телескопа установлена ПЗС-камера с матрицей размером 4K × 4K пикселей. Общее поле зрения одного телескопа составляет около 8 квадратных градусов, а совокупное поле всего массива — примерно 96 квадратных градусов, что позволяет одновременно наблюдать обширные участки неба[2]. Камеры работают в красной области спектра с использованием специального фильтра, который ограничивает диапазон длин волн и снижает влияние фоновой засветки от ночного неба[7].

Автоматизация и управление наблюдениями[править]

Все телескопы установлены на общих монтировках и управляются централизованно с помощью специализированного программного обеспечения. Наблюдения ведутся в автоматическом режиме по заранее составленному расписанию: система выбирает поля, оптимальные для наблюдений в данное время года, и проводит последовательные экспозиции в течение всей ночи[2]. Получаемые изображения сразу же обрабатываются автоматическим конвейером, который выполняет коррекцию, калибровку и первичный поиск событий транзитов[6].

Местоположение и условия наблюдений[править]

Расположение NGTS на территории Паранальской обсерватории ESO обеспечивает ряд преимуществ: высокое качество астроклимата (сухость воздуха, малое количество облачных ночей, стабильность изображения), низкую яркость фона неба благодаря удалённости от городов, а также возможность оперативного использования инструментов ESO для последующих наблюдений открытых кандидатов[1][2]. Высота площадки над уровнем моря составляет около 2400 метров[5].

Научные результаты[править]

За время работы NGTS было открыто несколько десятков экзопланет, а также коричневых карликов, многие из которых обладают уникальными характеристиками, представляющими интерес для изучения формирования и эволюции планетных систем[2].

Планеты, открытые NGTS[править]

Ниже представлены некоторые из наиболее значимых открытий проекта (в хронологическом порядке):

  • NGTS-1b — горячий юпитер с массой около 0,8 масс Юпитера и радиусом 1,3 радиуса Юпитера, обращающийся вокруг тусклого красного карлика спектрального класса M0.5 с периодом 2,65 суток. Открытие, объявленное в 2017 году, поставило под сомнение существующие теории формирования планет, поскольку считалось, что маломассивные звёзды неспособны сформировать планеты столь крупных размеров[8][9].
  • NGTS-2b — сильно раздутый горячий юпитер (радиус 1,6 RЮп) с массой 0,7 MЮп, обращающийся вокруг яркой звезды F-типа с периодом 4,5 суток. Открыт в 2018 году[10].
  • NGTS-3Ab — горячий юпитер в неразрешённой двойной системе. Открытие осложнялось наличием второй звезды, что потребовало тщательного анализа для подтверждения планетной природы транзитного сигнала. Период обращения планеты — 1,68 суток[11].
  • NGTS-4b — планета размером с Нептун (радиус 3,2 R, масса около 20 М) с периодом обращения 1,34 суток. Находится в так называемой «пустыне нептунов» — области параметров, где планеты таких размеров и с такими короткими периодами встречаются крайне редко. Открытие продемонстрировало способность NGTS обнаруживать планеты в этой труднодоступной области и получило прозвище «Запретная планета» (The Forbidden Planet)[12][13].
  • NGTS-5b — сильно раздутый горячий юпитер с низкой плотностью, предоставляющий возможность для изучения механизмов раздутия планет-гигантов[14].
  • NGTS-6b — горячий юпитер с ультракоротким периодом обращения (менее 1 суток), обращающийся вокруг старого оранжевого карлика[15].
  • NGTS-8b и NGTS-9b — два горячих юпитера, не демонстрирующих значительного раздутия, что важно для тестирования моделей атмосфер и эволюции планет[16].
  • NGTS-10b — горячий юпитер с самым коротким известным на момент открытия орбитальным периодом (0,766 суток, или около 18,4 часов). Планета обращается так близко к своей звезде, что её год длится менее 19 часов, а температура поверхности достигает экстремальных значений. Открытие позволяет изучать приливные взаимодействия и возможное разрушение планет на предельно коротких орбитах[17].
  • NGTS-11b (также TOI-1847 b) — тёплый сатурн с периодом обращения 35,5 суток. Планета была первоначально обнаружена по одному транзиту в данных TESS, а затем подтверждена и охарактеризована NGTS, что продемонстрировало эффективность совместного использования космических и наземных данных для поиска планет с длительными периодами[18].
  • NGTS-12b — планета массой с Сатурн с периодом 7,53 суток[19].
  • NGTS-13b — массивный горячий юпитер (4,8 массы Юпитера), обращающийся вокруг звезды-субгиганта. Открытие важно для понимания формирования планет высокой массы[20].
  • NGTS-14Ab — планета размером с Нептун (2,0 R, масса около 5 M), обращающаяся вокруг звезды K-типа с периодом 3,5 суток[21].
  • NGTS-15b, NGTS-16b, NGTS-17b, NGTS-18b — четыре горячих юпитера, открытые в рамках одного исследования, расширяющие статистику планет этого типа[22].
  • NGTS-20b (TOI-5152 b) и NGTS-21b — долгопериодические транзитные планеты на эксцентричных орбитах. NGTS-20b имеет период 42 дня и массу 2,2 MЮп, NGTS-21b — период 22 дня и массу около 2,4 MЮп[23][24].
  • NGTS-23b, NGTS-24b, NGTS-25b — три горячих юпитера, открытые в ходе дальнейшего обзора, с уточнёнными параметрами[25].
  • NGTS-26b и NGTS-27b — сильно раздутый сатурн и горячий юпитер, открытые в 2024 году[26].
  • NGTS-29b (TOI-2447 b) — сатурн с периодом 69 дней, обращающийся вокруг звезды, подобной Солнцу[27].
  • NGTS-30b (TOI-4862b) — тёплый юпитер с периодом 98 дней, возрастом около 1 миллиарда лет[28].
  • NGTS-31b и NGTS-32b — два раздутых горячих юпитера, обращающихся вокруг звёзд-субгигантов[29].
  • NGTS-33b — молодой суперюпитер (возраст системы около 10 млн лет), обращающийся вокруг массивной быстровращающейся звезды[30].

Открытия коричневых карликов[править]

Помимо планет, NGTS также обнаружил несколько коричневых карликов — объектов, занимающих промежуточное положение между планетами и звёздами:

  • NGTS-7Ab — коричневый карлик с ультракоротким периодом обращения (0,676 суток), транзитирующий активный красный карлик. Система демонстрирует приливную синхронизацию и высокую активность звезды[31].
  • NGTS-19b — массивный коричневый карлик (около 60 масс Юпитера) на эксцентричной орбите с периодом 17 суток[32].
  • NGTS-28Ab — коричневый карлик с коротким периодом обращения (около 1,25 суток), обращающийся вокруг звезды M-типа[33].

Вклад в изучение экзопланет[править]

Открытия NGTS вносят существенный вклад в статистику экзопланет, особенно в области горячих юпитеров и нептунов у ярких звёзд. Многие из открытых планет стали объектами детальных наблюдений с помощью космических телескопов (в частности, HST и JWST) для изучения состава их атмосфер[5]. Кроме того, данные NGTS используются для уточнения параметров транзитов планет, открытых другими обзорами (например, TESS), и для поиска дополнительных тел в уже известных системах[34].

Текущий статус и перспективы[править]

По состоянию на 2026 год NGTS продолжает регулярные наблюдения, накапливая фотометрические данные и открывая новые экзопланеты. Обсерватория функционирует в автоматическом режиме, что позволяет вести обзор без постоянного присутствия персонала на месте[5].

Важной областью деятельности NGTS стало взаимодействие с космическими миссиями, прежде всего с телескопом TESS. Данные NGTS используются для подтверждения и уточнения параметров транзитных кандидатов, обнаруженных TESS, особенно в случаях, когда космический телескоп зарегистрировал лишь один или два транзита, недостаточные для надёжного определения периода. Примером успешного сотрудничества служит открытие NGTS-11b (TOI-1847 b), где наземные наблюдения позволили восстановить полную кривую блеска и подтвердить планетную природу объекта[18]. Кроме того, NGTS вносит вклад в изучение транзитных таймингов уже известных горячих юпитеров, помогая обнаруживать дополнительные тела в системах методом вариаций транзитов[34].

Долгосрочные перспективы NGTS связаны с продолжением обзора южного неба, поиском транзитов у ярких звёзд и подготовкой целей для детального исследования атмосфер с помощью новых инструментов, таких как JWST и планируемые чрезвычайно большие телескопы (ELT, TMT). Совокупность открытых NGTS планет, включая редкие объекты в пустыне нептунов и на сверхкоротких орбитах, предоставляет материал для проверки теорий формирования и эволюции планетных систем[2][5].

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 New Exoplanet-hunting Telescopes on Paranal (англ.). European Southern Observatory (14 января 2015). Дата обращения: 17 февраля 2026.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Wheatley, P. J (2017). «The Next Generation Transit Survey (NGTS)». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 475 (4): 4476–4493. arXiv:1710.11100. doi:10.1093/mnras/stx2836.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Wheatley, P. J. The Next Generation Transit Survey (NGTS) // (EPJ Web of Conferences). — 2013. — Vol. 47. — P. 13002. — doi:10.1051/epjconf/20134713002.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Clery, Daniel (2015-01-14). «New exoplanet hunter opens its eyes to search for super-Earths». Science. doi:10.1126/article.24947.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 About NGTS (англ.). Next Generation Transit Survey. Дата обращения: 17 февраля 2026.
  6. ↑ 6,0 6,1 The NGTS Prototyping Phase (англ.). Next Generation Transit Survey. Дата обращения: 17 февраля 2026.
  7. ↑ 7,0 7,1 The NGTS Instrument (англ.). Next Generation Transit Survey. Дата обращения: 17 февраля 2026.
  8. ↑ Bayliss, D. (2018). «NGTS-1b: A hot Jupiter transiting an M-dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 475 (4): 4467–4475. arXiv:1710.11099. doi:10.1093/mnras/stx2778. Bibcode: 2018MNRAS.475.4467B.
  9. ↑ Lewin, Sarah. Monster Planet, Tiny Star: Record-Breaking Duo Puzzles Astronomers (англ.). Space.com (31 октября 2017). Дата обращения: 18 февраля 2026.
  10. ↑ Raynard, L. (2018). «NGTS-2b: An inflated hot-Jupiter transiting a bright F-dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 481 (4): 4960–4970. arXiv:1805.10449. doi:10.1093/mnras/sty2581. Bibcode: 2018MNRAS.481.4960R.
  11. ↑ Günther, M. N. (2018). «Unmasking the hidden NGTS-3Ab: A hot Jupiter in an unresolved binary system». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 478 (4): 4720–4737. arXiv:1805.01378. doi:10.1093/mnras/sty1193. Bibcode: 2018MNRAS.478.4720G.
  12. ↑ West, R. G. (2019). «NGTS-4b: A sub-Neptune transiting in the desert». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 486 (4): 5094–5103. arXiv:1809.00678. doi:10.1093/mnras/stz1084. Bibcode: 2019MNRAS.486.5094W.
  13. ↑ 'Monster' planet discovery challenges formation theory (англ.). Phys.org (20 мая 2019). Дата обращения: 18 февраля 2026.
  14. ↑ Eigmüller, P. (2019). «NGTS-5b: A highly inflated planet offering insights into the sub-Jovian desert». Astronomy & Astrophysics 625: A142. arXiv:1905.02593. doi:10.1051/0004-6361/201935206. Bibcode: 2019A&A...625A.142E.
  15. ↑ Vines, J. I. (2019). «NGTS-6b: An ultrashort period hot-Jupiter orbiting an old K dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 489 (3): 4125–4134. arXiv:1904.07997. doi:10.1093/mnras/stz2349. Bibcode: 2019MNRAS.489.4125V.
  16. ↑ Costes, J. C. (2020). «NGTS-8b and NGTS-9b: Two non-inflated hot-Jupiters». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 491 (2): 2834–2844. arXiv:1911.02814. doi:10.1093/mnras/stz3140. Bibcode: 2020MNRAS.491.2834C.
  17. ↑ West, R. G. (2020). «NGTS-10b: The shortest period hot Jupiter yet discovered». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 493 (1): 126–140. arXiv:1909.12424. doi:10.1093/mnras/staa115. Bibcode: 2020MNRAS.493..126W.
  18. ↑ 18,0 18,1 Gill, S. (2020). «NGTS-11 b (TOI-1847 b): A Transiting Warm Saturn Recovered from a TESS Single-transit Event». The Astrophysical Journal Letters 898 (1): L11. arXiv:2005.00006. doi:10.3847/2041-8213/ab9eb9. Bibcode: 2020ApJ...898L..11G.
  19. ↑ Bryant, E. M. (2020). «NGTS-12b: A sub-Saturn mass transiting exoplanet in a 7.53 day orbit». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 499 (3): 3139–3148. arXiv:2009.10620. doi:10.1093/mnras/staa2976. Bibcode: 2020MNRAS.499.3139B.
  20. ↑ Grieves, N. (2021). «NGTS-13b: A hot 4.8 Jupiter-mass planet transiting a subgiant star». Astronomy & Astrophysics 647: A180. arXiv:2101.04245. doi:10.1051/0004-6361/202039586. Bibcode: 2021A&A...647A.180G.
  21. ↑ Smith, A. M. S. (2021). «NGTS-14Ab: A Neptune-sized transiting planet in the desert». Astronomy & Astrophysics 646: A183. arXiv:2101.01470. doi:10.1051/0004-6361/202039712. Bibcode: 2021A&A...646A.183S.
  22. ↑ Tilbrook, R. H. (2021). «NGTS 15b, 16b, 17b, and 18b: Four hot Jupiters from the Next-Generation Transit Survey». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 504 (4): 6018–6032. arXiv:2103.10302. doi:10.1093/mnras/stab815. Bibcode: 2021MNRAS.504.6018T.
  23. ↑ Ulmer-Moll, S. (2022). «Two long-period transiting exoplanets on eccentric orbits: NGTS-20 b (TOI-5152 b) and TOI-5153 B». Astronomy & Astrophysics 666: A46. arXiv:2207.03911. doi:10.1051/0004-6361/202243583. Bibcode: 2022A&A...666A..46U.
  24. ↑ Alves, D. R. (2022). «NGTS-21b: An inflated Super-Jupiter orbiting a metal-poor K dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 517 (3): 4447–4457. arXiv:2210.01027. doi:10.1093/mnras/stac2884. Bibcode: 2022MNRAS.517.4447A.
  25. ↑ Jackson, D. G. (2023). «The discovery of three hot Jupiters, NGTS-23b, 24b and 25b, and updated parameters for HATS-54b from the Next Generation Transit Survey». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 518 (4): 4845–4860. arXiv:2211.01044. doi:10.1093/mnras/stac3192. Bibcode: 2023MNRAS.518.4845J.
  26. ↑ Bouchy, F. (2024). «NGTS discovery of a highly inflated Saturn-mass planet and a highly irradiated hot Jupiter: NGTS-26 b and NGTS-27 b». Astronomy & Astrophysics 684: A201. doi:10.1051/0004-6361/202347162. Bibcode: 2024A&A...684A.201B.
  27. ↑ Gill, S. (2024). «TOI-2447 b / NGTS-29 b: a 69-day Saturn around a Solar analogue». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 532 (2): 1444–1458. doi:10.1093/mnras/stae1256. Bibcode: 2024MNRAS.532.1444G.
  28. ↑ Battley, M. P. (2024). «NGTS-30b/TOI-4862b: An ~1 Gyr old 98-day transiting warm Jupiter». Astronomy & Astrophysics 686: A230. doi:10.1051/0004-6361/202449307. Bibcode: 2024A&A...686A.230B.
  29. ↑ Vines, J. I. (2024). «NGTS-31b and NGTS-32b: two inflated hot Jupiters orbiting subgiant stars». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 536 (3): 2011–2024. doi:10.1093/mnras/stae2616. Bibcode: 2025MNRAS.536.2011V.
  30. ↑ Alves, D. R. (2024). «NGTS-33b: a young super-Jupiter hosted by a fast-rotating massive hot star». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 536 (2): 1538–1554. doi:10.1093/mnras/stae2582. Bibcode: 2025MNRAS.536.1538A.
  31. ↑ Jackman, J. A. G. (2019). «NGTS-7Ab: An ultrashort-period brown dwarf transiting a tidally locked and active M dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 489 (4): 5146–5164. arXiv:1906.08219. doi:10.1093/mnras/stz2496. Bibcode: 2019MNRAS.489.5146J.
  32. ↑ Acton, J. S. (2021). «NGTS-19b: A high-mass transiting brown dwarf in a 17-d eccentric orbit». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 505 (2): 2741–2752. arXiv:2105.08574. doi:10.1093/mnras/stab1459. Bibcode: 2021MNRAS.505.2741A.
  33. ↑ Henderson, B. A. (2024). «NGTS-28Ab: a short period transiting brown dwarf». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 530 (1): 318–339. doi:10.1093/mnras/stae508. Bibcode: 2024MNRAS.530..318H.
  34. ↑ 34,0 34,1 Ivshina, E. S. (2022). «TESS Transit Timing of Hundreds of Hot Jupiters». The Astrophysical Journal Supplement Series 259 (2): 62. arXiv:2202.03401. doi:10.3847/1538-4365/ac545b. Bibcode: 2022ApJS..259...62I.
Источник — https://megawiki.ru/wiki/Next-Generation_Transit_Survey