La découverte de six exoplanètes autour d'une étoile était-elle aussi «facile» que de compter six pics dans le FT?

L'article de phys.org Les scientifiques mettent à la disposition du public un énorme ensemble de données sur les étoiles proches décrit la publication d'une base de données accessible au public des mesures de vitesse radiale à l'échelle; Levé d'exoplanètes à vitesse radiale de précision LCES HIRES / KECK . Voir aussi la page d'accueil de Keck HIRES .

Pendant deux décennies, ces scientifiques ont pointé HIRES sur plus de 1 600 étoiles "voisines", toutes à moins de 100 parsecs, ou 325 années-lumière, de la Terre. L'instrument a enregistré près de 61 000 observations, chacune d'une durée allant de 30 secondes à 20 minutes, selon la précision des mesures nécessaires. Avec toutes ces données compilées, une étoile donnée dans l'ensemble de données peut avoir plusieurs jours, voire plusieurs années, voire plus d'une décennie d'observations.

Cette partie a particulièrement retenu mon attention:

" Nous avons récemment découvert un système à six planètes en orbite autour d'une étoile , ce qui est un grand nombre", explique Burt. "Nous ne détectons pas souvent des systèmes avec plus de trois à quatre planètes, mais nous avons réussi à cartographier les six dans ce système parce que nous avions plus de 18 ans de données sur l'étoile hôte." (pas d'italique dans l'original)

Pour des cas très simples d'une ou peut-être deux planètes avec une interaction gravitationnelle interplanétaire minimale, une transformée de Fourier d'une belle mesure de vitesse radiale longue et continue montrerait deux pics principaux et peut-être d'autres artefacts. Si le mouvement stellaire induit par chaque planète était de magnitude similaire, l'analyse pourrait être assez simple.

Mais pour le cas des six planètes mentionné dans la citation (je ne sais pas de quoi il s'agit), et la couverture temporelle inégale (c'est une enquête) comment cette analyse a-t-elle été effectuée? Des pics seuls? Ou simplement le jeter dans une simulation de superordinateur de toutes les combinaisons possibles et laisser le recuit simulé fonctionner pendant un mois?

Ou y a-t-il également eu un «travail de détective» - hypothèses, limites de l'espace d'adaptation, ou même inclusion d'autres données extérieures à l'étude?

Je soupçonne que le détenteur du record (au 14/2/2017) est HD 10180 qui a au moins 7 planètes et des preuves possibles pour autant que 9.

Lovis et al. (2011) ont annoncé la découverte initiale basée sur 190 mesures de vitesse radiale prises sur 6 ans. La précision des mesures était de 0,3-0,9 m / s.

La section 4 de cet article décrit comment ils procèdent pour trouver les planètes dans les données. C'est un hybride de méthodes de fourier et d'ajustement. Au fur et à mesure que chaque pic du périodogramme est trouvé, il est ajouté à un modèle qui est ensuite itéré vers la meilleure solution.

Les planètes successives réduisent la dispersion efficace autour de la courbe de vitesse radiale prévue. En fin de compte, il faut déterminer si l'amélioration de la statistique d'ajustement justifie l'ajout d'une autre planète (et de paramètres plus libres) au modèle. La valeur efficace finale après l'ajout de 7 planètes était légèrement supérieure à 1 m / s, ce qui est pire que la précision attendue, mais que Lovis et al. attribuer à la gigue de vitesse radiale (probable) due à l'activité stellaire. Le modèle orbital est ensuite affiné pour inclure les effets des interactions planète-planète et des forces de marée.

Les amplitudes de vitesse radiale attribuables à chaque planète varient de 0,8 à 4,5 m / s. La détection la plus marginale a la plus petite amplitude, mais la période la plus courte (plus de cycles et donc plus facile à détecter de plus petites amplitudes).

Un article ultérieur de Tuomi (2012) a utilisé une chaîne de Markov de Monte Carlo plus conventionnelle dans un cadre bayésien pour adapter un modèle de planètes sans interaction aux données de vitesse radiale. Encore une fois, il y a beaucoup de discussions (voir les sections 3.3 et 3.4) sur le nombre exact de planètes nécessaires pour ajuster les données. Tuomi affirme qu'il existe des preuves solides d'une 8e et 9e planète dans leur analyse.$n$

Un certain nombre d'hypothèses importantes sont formulées dans ces types d'analyse. Le principal est que vous devez assumer une sorte de modèle pour le bruit de fond et il est souvent supposé être gaussien et non périodique.