Перейти к содержанию

Next-Generation Transit Survey

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
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

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

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

Телескопы и оптика

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  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://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Next-Generation_Transit_Survey&oldid=28509315