Transittimemittauksessa

Transittimemittauksessa tarkoitetaan havaintoja, joissa mitataan kappaleen transitin, eli tähden edestä kulkevan kappaleen aiheuttaman kirkkauden hidastuman keskiajankohta. Yleensä kyseessä on eksoplaneetan transitin mittaaminen, mutta menetelmää voidaan soveltaa myös muiden läpikulkujen, kuten tähden varjojen, ajantasaisiin tapahtumiin. Transitinaikojen tarkka määrittäminen mahdollistaa planeetan kiertoaikataulun ja järjestelmän dynamiikan tarkan kuvan muodostamisen sekä havaittujen poikkeamien etsimisen.

Menetelmät ja analyysi

Transittiaika saadaan laatimalla korkearesoluutioinen valonkäyrä (light curve) ja sovittamalla siihen transitimalli, usein Mandel–Agol-tyyppinen. Ingressin ja egressin reuna-ajoista sekä transitin kestosta voidaan päätellä mid-transit time (T0) ja epävarmuus. Ajankohtien kytkeminen aikaleimoihin vaatii tarkkaa aikastandardia (esim. BJD_TDB) sekä korjauksia, kuten maapallon liikkeen vaikutuksien ja lichti-lähetysten nopeuden huomioon ottamista. Pitkittäinen data-keruu useilta teleskopeilta tai tilateleskooppeilta mahdollistaa epookin ja kiertoaikojen seurantaa.

Sovellukset ja merkitys

Transittiaikojen ylläpito parantaa kiertoaikauksiin liittyviä ephemeridejä ja mahdollistaa transit-timing variation (TTV) -ilmiön havaitsemisen. Pienet ajoituspoikkeamat voivat viitata lisäplaneettoihin tai muihin massasysteemin dynamiikkaan vaikuttaviin tekijöihin, kuten eksomiinoihin tai keskustêle. Suuriasteiset satelliitti- tai maanpäälliset datat kertovat yhteen näistä, ja niitä käytetään myös tähtien aktiivisuuden vaikutusten erottamiseen.

Haasteet

Ajan tarkkuuteen vaikuttavat mittausjärjestelmän systematiikka, fotometrinen kohina ja tähden laikkuisuus. Ingressin/egressin muoto sekä limb darkening voivat vaikuttaa mid-transit ajan estimointiin. Lisäksi datan katkonaisuus ja kellonaikojen harmonisointi voivat tuottaa epävarmuuksia.

Esimerkit

Kepler-9in kaltaisissa järjestelmissä on havaittu selkeitä TTV:itä, mikä on johdattanut lisäplaneettojen massojen ja jakautumien arvoihin. Myös modernit TESS- ja maankomponenttiset havainnot täydentävät ajan seurantaa ja ephemeridesarjaa.