HERMES: новый инструмент для изучения атмосфер экзопланет в миссии Ariel
Европейское космическое агентство (ESA) готовит миссию Ariel для изучения атмосфер около 1000 экзопланет. Для анализа данных на популяционном уровне ученые разработали новый инструмент — HERMES (HiERarchical Modelling for Exoplanet Science).
HERMES представляет собой многомерную байесовскую модель, которая позволяет выявлять корреляции между различными характеристиками экзопланет и их звезд. В частности, модель исследует связь между металличностью звезды, массой планеты и металличностью ее атмосферы.
Для проверки работоспособности HERMES ученые провели симуляцию наблюдений на основе выборки кандидатов миссии Ariel. Были смоделированы сценарии с разным количеством планет (от нескольких десятков до нескольких тысяч) и разным уровнем внутреннего разброса и шума измерений.
Результаты показали, что для обзора транзитов второго уровня (Tier 2) миссии Ariel, включающего не менее 400 планет, HERMES уверенно восстанавливает корреляцию между металличностью звезды и металличностью атмосферы планеты даже при разбросе атмосферных содержаний до 1,2 dex.
Авторы подчеркивают, что объем выборки остается надежным предиктором точности определения трендов даже при наличии многомерности и астрофизического разброса. Это подтверждает, что HERMES может быть эффективным инструментом для планирования наблюдений и прогнозирования научных результатов.
Разработка HERMES имеет значение не только для Ariel, но и для других обзоров, нацеленных на изучение популяционных закономерностей экзопланет. Модель позволяет оптимизировать стратегию наблюдений и максимально эффективно использовать ресурсы космического телескопа.
Миссия Ariel (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) планируется к запуску в 2029 году. Она станет первой космической миссией, полностью посвященной исследованию атмосфер большого числа экзопланет. HERMES поможет заранее подготовить научные программы и методы анализа для этой уникальной миссии.
