Ước tính cho các hành tinh không thể phát hiện được trong các hệ thống ngoài mặt trời

Theo như tôi có thể xác định, có vẻ như có một số hạn chế đáng kể về khả năng phát hiện các hành tinh ngoài hành tinh dưới kích thước nhất định hoặc vượt quá khoảng cách nhất định từ các ngôi sao của chúng.

Dường như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương nhỏ bé như chúng ta có thể phát hiện trừ khi hành tinh này tương đối gần với ngôi sao của nó và Trái đất ở gần giới hạn kích thước thấp hơn mà chúng ta có thể phát hiện, bất kể khoảng cách gần với ngôi sao.

Nói cách khác, sự thiên vị của chúng ta đối với việc phát hiện các hành tinh lớn và các hành tinh gần với các ngôi sao của chúng, có nghĩa là tôi đã có thể tìm thấy dữ liệu hợp lý liên quan đến việc có bao nhiêu loại hành tinh nói chung có trong một hệ thống. Nhưng vì dường như chúng ta không thể biết (bằng cách quan sát trực tiếp) có bao nhiêu hành tinh nhỏ thường có mặt trong một hệ thống, hoặc có bao nhiêu hành tinh có mặt cách ngôi sao của chúng quá xa để chúng ta phát hiện, tôi đang loay hoay tìm dữ liệu liên quan đến có bao nhiêu nhà máy thuộc loại đó là phổ biến trong các hệ hành tinh.

Ví dụ: hệ thống của chúng tôi có 8 hành tinh, 4 tảng đá, 2 người khổng lồ khí, 2 người khổng lồ băng. Nhưng rất có thể là nếu chúng ta quan sát (với công nghệ hiện tại) hệ Mặt trời của chúng ta từ một số hệ mặt trời khác, có lẽ chúng ta chỉ nhìn thấy 2 đến 6 trong số chúng. Chúng ta gần như chắc chắn nhìn thấy Sao Mộc và Sao Thổ, và chúng ta gần như chắc chắn KHÔNG thấy Sao Thủy hay Sao Hỏa (chúng quá nhỏ), Sao Kim và Trái Đất "có thể" đủ gần mặt trời để chúng ta nhìn thấy chúng mặc dù chúng nằm ở đầu nhỏ của những gì chúng ta có thể phát hiện, và Thiên vương tinh và Hải vương tinh cũng "có thể" có thể phát hiện được, mặc dù chúng rất nhỏ đối với khoảng cách với mặt trời.

Câu hỏi cụ thể của tôi: Có bao nhiêu hành tinh trong một hệ hành tinh 'bình thường' hoặc 'trung bình', theo lý thuyết khoa học tốt nhất của nhân loại cho đến nay? (ngoài những gì chúng ta có thể phát hiện đơn giản.) Nói cách khác, nơi tôi có thể tìm thấy các bộ dữ liệu nghiên cứu khoa học hợp lý, mô hình, ước tính, lý thuyết, bằng chứng, v.v. , mô tả khả năng của các hành tinh "không thể phát hiện" (hoặc rất khó phát hiện) có mặt trong một hệ hành tinh?

Đây là câu hỏi đầu tiên của tôi về stackexchange của Thiên văn học, vì vậy xin hãy nhẹ nhàng, nhưng đừng ngần ngại đưa ra những lời chỉ trích mang tính xây dựng nếu tôi làm gì sai.

Đây là một câu trả lời một phần. Đó là một phần vì đây là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực, với chủ đề này là một trong những câu hỏi chính, thứ hai tôi chỉ theo đuổi các ước tính từ một phương pháp; microlensing, bởi vì phương pháp này không thiên về các hành tinh lớn (về kích thước và khối lượng) trong quỹ đạo gần xung quanh các ngôi sao nhỏ.

Phương pháp microlensing thiên về các hành tinh lớn hơn trong Sao Mộc như quỹ đạo tức là các hành tinh lạnh. Nó thiên về các hành tinh xa xôi về các ngôi sao gần hơn với trung tâm thiên hà. Điều này rất quan trọng vì các ngôi sao có nồng độ các nguyên tố nặng thấp hơn cần tạo ra các hành tinh. Nó cũng nhạy cảm không kém với các hành tinh quanh tất cả các loại sao và thậm chí cả các hành tinh nổi tự do. Nó có thể phát hiện xuống các hành tinh khối lượng lớn trên Trái đất.

Đây là một liên kết đến một bản tóm tắt kỹ thuật của phương pháp. Phần bạn quan tâm nhất là phần 4.1.3 trang 23. Microlensing Search for Exoplanets Yiannis Tsapras Bài báo này có sơ đồ tóm tắt Hình 3 về tỷ lệ xuất hiện hành tinh từ các phương pháp khác nhau Poster: Tần số hành tinh từ các quan sát vi điều khiển Arnaund Caasan Ngoài ra còn có một liên kết đến một kho lưu trữ các bài báo về chủ đề: Lưu trữ của NASA: Các giấy tờ tỷ lệ xuất hiện trên hành tinh

Tôi làm một bản tóm tắt nhanh chóng về các kết quả chính: (phối cảnh microlensing). Ước tính độ lệch, kết hợp với phát hiện thực tế, có thể ước tính (hoặc đặt giới hạn) số lượng hành tinh và mức độ phụ thuộc vào khối lượng, khoảng cách từ sao. Dòng tuyết == khoảng cách từ ngôi sao nơi nước vẫn đóng băng. Trong hệ mặt trời của chúng ta, nó nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Mặt trăng của sao Mộc có rất nhiều băng. Sao mờ sao này gần hơn. 1 AU = Khoảng cách Trái đất-Mặt trời

Số lượng các hành tinh vượt ra ngoài đường tuyết (Sao Mộc và xa hơn trong hệ mặt trời của chúng ta) lớn gấp 7 lần so với gần trong các hành tinh nóng. Trong khoảng cách 0,5 đến 10 Au của 20% số sao có Sao Mộc. 50% có sao Hải Vương, 60% có siêu trái đất. Có nhiều ngôi sao với nhiều hơn một hành tinh. Vì vậy, có khoảng một hành tinh cho mọi ngôi sao trong thiên hà. Ít nhất!. Khoảng 1/6 các ngôi sao có các hành tinh có sự tương tự mặt trời (các hành tinh lớn như Sao Mộc và Sao Thổ có chỗ cho các hành tinh đá nhỏ ở gần).