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Variación de tiempo de tránsito

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Animación que demuestra diferencia entre la sincronización del tránsito del planeta de 1 planeta y 2 sistemas del planeta. Crédito: Misión/de Kepler de la NASA.

La variación de tiempo de tránsito (VTT) es un método para detectar exoplanetas observando variaciones en el tiempo de un tránsito. Esto proporciona un método extremadamente sensible capaz de detectar planetas adicionales en el sistema con masas potencialmente tan pequeñas como la de la Tierra. En sistemas planetarios fuertemente apretujados, la atracción gravitacional de los planetas entre ellos hace que un planeta se acelere y otro planeta se desacelere a lo largo de su órbita. La aceleración hace que el período orbital de cada planeta cambie detectando este efecto midiendo el cambio se conoce como Variaciones de Tiempo de Tránsito[1]​[2]​[3]​[4]​[5]​[6]​"Variación de tiempo" pregunta si el tránsito se produce con periodicidad estricta o si hay una variación.

La primera detección significativa de un planeta que no transita utilizando las variaciones de tiempo de tránsito se llevó a cabo con el telescopio Kepler de la NASA. El planeta en tránsito Kepler-19b muestra la variación del tiempo de tránsito con una amplitud de 5 minutos y un período de unos 300 días, lo que indica la presencia de un segundo planeta, Kepler-19c, que tiene un período que es un múltiplo casi racional del Período del planeta que transita.[7]​[8]​

En 2010, los investigadores propusieron un segundo planeta en órbita WASP-3 basado en el tránsito de sincronización de la variación,[9]​ pero esta propuesta fue desmentida en 2012.[10]​

La variación de tiempo de tránsito se utilizó para descubrir Kepler-9d y ganó popularidad en 2012 para confirmar los descubrimientos del exoplaneta.[11]​

TTV también puede usarse para medir indirectamente la masa de los exoplanetas en sistemas compactos de múltiples planetas y / o sistemas cuyos planetas están en cadenas resonantes. Al realizar una serie de integraciones analíticas (TTVFaster[12]​) y numéricas (TTVFast[13]​ y Mercury[14]​) de un sistema de seis planetas coplanares que interactúan gravitacionalmente, las estimaciones de masa inicial de los seis Se determinaron los planetas de TRAPPIST-1, junto con sus excentricidades orbitales.[15]​

Referencias

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  1. ↑ https://kepler.nasa.gov/news/nasakeplernews/index.cfm?FuseAction=ShowNews&NewsID=226 Archivado el 30 de marzo de 2017 en Wayback Machine. The Transit Timing Variation (TTV) Planet-finding Technique Begins to Flower
  2. ↑ https://arxiv.org/pdf/1208.3499.pdf Transit Timing Observations from Kepler: VII. Confirmation of 27 planets in 13 multiplanet systems via Transit Timing Variations and orbital stability
  3. ↑ https://arxiv.org/pdf/1208.3312.pdf TRANSIT TIMING VARIATION OF NEAR-RESONANCE PLANETARY PAIRS: CONFIRMATION OF TWELVE MULTIPLE PLANET SYSTEMS
  4. ↑ Miralda-Escude (2001). «Orbital perturbations on transiting planets: A possible method to measure stellar quadrupoles and to detect Earth-mass planets». The Astrophysical Journal 564 (2): 1019-1023. Bibcode:2002ApJ...564.1019M. arXiv:astro-ph/0104034. doi:10.1086/324279. 
  5. ↑ Holman; Murray (2004). «The Use of Transit Timing to Detect Extrasolar Planets with Masses as Small as Earth». Science 307 (1291): 1288-91. PMID 15731449. arXiv:astro-ph/0412028. doi:10.1126/science.1107822. 
  6. ↑ Agol; Sari; Steffen; Clarkson (2004). «On detecting terrestrial planets with timing of giant planet transits». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 359 (2): 567-579. Bibcode:2005MNRAS.359..567A. arXiv:astro-ph/0412032. doi:10.1111/j.1365-2966.2005.08922.x. 
  7. ↑ «Invisible World Discovered». NASA Kepler News. 8 de septiembre de 2011. Archivado desde el original el 1 de abril de 2017. Consultado el 20 de marzo de 2017. 
  8. ↑ Ballard, S.; Fabrycky, D.; Fressin, F.; Charbonneau, D.; Desert, J.-M.; Torres, G.; Marcy, G.; Burke, C. J.; Isaacson, H.; Henze, C.; Steffen, J. H.; Ciardi, D. R.; Howell, S. B.; Cochran, W. D.; Endl, M.; Bryson, S. T.; Rowe, J. F.; Holman, M. J.; Lissauer, J. J.; Jenkins, J. M.; Still, M.; Ford, E. B.; Christiansen, J. L.; Middour, C. K.; Haas, M. R.; Li, J.; Hall, J. R.; McCauliff, S.; Batalha, N. M.; Koch, D. G.; Borucki, W. J. (2011), «The Kepler-19 System: A Transiting 2.2 R $_⊕$ Planet and a Second Planet Detected via Transit Timing Variations», ApJ 743: 200, Bibcode:2011ApJ...743..200B, arXiv:1109.1561 .
  9. ↑ Maciejewski, G.; Dimitrov, D.; Neuh\auser, R.; Niedzielski, A.; Raetz, S.; Ginski, C.; Adam, C.; Marka, C.; Moualla, M.; Mugrauer, M. (2010), «Transit timing variation in exoplanet WASP-3b», MNRAS 407: 2625, Bibcode:2010MNRAS.407.2625M, arXiv:1006.1348 .
  10. ↑ M Montalto (2 de noviembre de 2012). «A new analysis of the WASP-3 system: no evidence for an additional companion». MNRAS 427: 2757-2771. Bibcode:2012MNRAS.427.2757M. arXiv:1211.0218. doi:10.1111/j.1365-2966.2012.21926.x. 
  11. ↑ «The Transit Timing Variation (TTV) Planet-finding Technique Begins to Flower». Archivado desde el original el 30 de marzo de 2017. Consultado el 20 de marzo de 2017. 
  12. ↑ Agol, E.; Deck, K. (2016), «Transit Timing to First Order in Eccentricity», ApJ 818: 177, Bibcode:2016ApJ...818..177A, arXiv:1509.01623 .
  13. ↑ Deck, K. M.; Agol, E.; Holman, M. J.; Nesvorn\'y, D. (2014), «TTVFast: An Efficient and Accurate Code for Transit Timing Inversion Problems», ApJ 787: 132, Bibcode:2014ApJ...787..132D, arXiv:1403.1895 .
  14. ↑ Chambers, J. E. (1999), «A hybrid symplectic integrator that permits close encounters between massive bodies», MNRAS 304: 793, Bibcode:1999MNRAS.304..793C .
  15. ↑ Gillon, M.; Triaud, A. H. M. J.; Demory, B.-O.; Jehin, E.; Agol, E.; Deck, K. M.; Lederer, S. M.; de, Wit J.; Burdanov, A.; Ingalls, J. G.; Bolmont, E.; Leconte, J.; Raymond, S. N.; Selsis, F.; Turbet, M.; Barkaoui, K.; Burgasser, A.; Burleigh, M. R.; Carey, S. J.; Chaushev, A.; Copperwheat, C. M.; Delrez, L.; Fernandes, C. S.; Holdsworth, D. L.; Kotze, E. J.; Van, Grootel V.; Almleaky, Y.; Benkhaldoun, Z.; Magain, P.; Queloz, D. (2017), «Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1», \nat 542: 456, Bibcode:2017Natur.542..456G .
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