Анотація до роботи:

Крушевська В.М. Моделювання спостережних оптичних ефектів в планетних системах зір. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.03 – Геліофізика та фізика Сонячної системи. – Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 2004.

В роботі було вивчено закономірності просторового розподілу зір з планетами, а також розраховано та проаналізовано деякі основні характеристики позасонячних планет і їх батьківських зір.

Розглянуто методи, які застосовуються для досліджень планет Сонячної системи і показано, що вони можуть застосовуватись і для спостережень планет біля інших зір.

Продемонстровано реальність наземного вивчення позасонячних планет за допомогою фотометричного метода. Вказано можливість реєстрації як загального зменшення яскравості системи “зоря + планета”, так і відносних змін яскравості від небесних об’єктів з амплітудами в декілька тисячних долей відсотка від основного потоку випромінювання, що викликані орбітальним рухом позасонячної планети.

Розроблено метод використання орбітальної фазової кривої позасонячної планети для уточнення її маси. Результати наших розрахунків показали, що завдяки особливостям нахилу фазової кривої можна оцінити кут нахилу орбіти планети до картинної площини. Уточнення ж значення цього кута дозволить знайти більш точне значення маси планети, що в свою чергу дасть уточнені значення багатьох інших параметрів позасонячних планет. Метод був опробован на прикладі планетної системи біля зорі HD209458.

В роботі вказано необхідність обов’язкового врахування розсіяного планетними атмосферами світла при аналізі спектрів планет у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах.

В диcертаційній роботі було вирішено наступні задачі:

1. Детально розглянуто та проаналізовано наступні методи, які застосовуються для дослідження планет Сонячної системы: астрометричний метод, метод прямого спостереження, метод радіальних швидкостей та метод транзита. Показано особливості їх застосування для спостережень планет в інших зоряних системах.

2. В роботі зібрано та проаналізовано статистичні дані щодо позасонячних планет-гігантів. Вивчення закономірностей просторового розподілу зір з планетами в околицях Сонця показало повну відсутність зір з планетами в напрямках на центр нашої Галактики та в напрямках на апекс та антиапекс.

3. Запропоновано для пошуку екзопланет розширити діапазон досліджуваних зір до ранніх та пізних спектральних класів (А5 – М5) і обгрунтовано підстави такого розширення та способи реєстрації.

4. В роботі розраховано та проаналізовано основні фізичні характеристики позасонячних планет-гігантів та їх батьківських зір. Показано основні схожість та відмінність таких характеристик для планет Сонячної системи та екзопланет.

5. Виконані нами модельні розрахунки показали реальність наземного вивчення екзопланет за допомогою методики диференційних фотометричних спостережень, яку, на відміну від спектрального методу радіальних швидкостей, можна ефективно застосовувати також для зір ранніх і пізних спектральних класів.

Показано принципову можливість реєстрації як загального падіння блиску системи “зоря + планета”, так і, особливо, відносних змін яскравості (їх відмінність від середнього значення) небесних об’єктів з амплітудами в декілька тисячних часток відсотка від загального потоку випромінювання, які викликано орбітальним рухом позасонячної планети-гіганта.

6. Розроблено та обгрунтовано методику використання орбітальної фазової кривої блиску екзопланети для уточнення значення її маси. Проведені нами розрахунки та аналіз отриманих результатів показали, що для деяких зоряних систем існує реальна можливість провести реконструкцію орбітальної фазової кривої блиску екзопланети. Її фотометричні особливості дозволяють оцінити значення кута і нахилу орбіти позасонячної планети-гіганта до картинної площини, що, в свою чергу, дозволяє знайти більш точне значення маси екзопланети. Цей факт є дуже важливим, оскільки більшість відомих на сьогодні методів пошуку позасонячних планет не дозволяє обраховувати їх істині маси. Таке уточнене значення цього параметра, в свою чергу, дає більш точне значення багатьох інших фізичних параметрів екзопланет. Метод опробован на прикладі планетної системи біля зорі HD 209458.

7. Аналіз результатів виконаних нами модельних розрахунків екзопланет з розмірами 1 – 5 R_J біля зір спектральних класів K – F з ефективними температурами 4000 – 7000 К, розташованих на відстанях 0.05 – 0.10 а.о., вказує на необхідність обов’язкового врахування розсіяного планетними атмосферами світла при дослідженні їх спектрів. Наші розрахунки показали, що для позасонячної планети-гіганта вклад розсіяного планетною атмосферою світла в загальний потік випромінювання від планети в деяких випадках може на 2 – 4 порядки перевищувати її власне випромінювання.