Estimaciones de la distribución de exoplanetas consistentes con los datos actuales

Como ha mencionado correctamente, los sesgos de observación juegan un papel muy importante en la comprensión actual de las poblaciones planetarias. Echemos un vistazo a un gráfico un poco desactualizado (edad 2 meses) que nos muestra la distribución del semieje mayor frente a la masa de los planetas actualmente conocidos, incluidos los KOI (planetas no confirmados).

Aquí vemos dos cosas:

• Los Júpiter calientes parecen constituir una parte significativa de los planetas confirmados (confirmado = RV + Tránsito)
• Cuanto más nos alejamos, menos probable es que tengamos un radio planetario medido (puntos negros)

Ahora que sabemos cómo funcionan nuestros métodos e instrumentación, podemos intentar desviar estos datos.
Las medidas de tránsito son las más fáciles de hacer: en cuanto a los tránsitos, la probabilidad de detección es una función geométrica simple de la alineación planetaria, el radio y el radio estelar, uno puede trazar los planetas encontrados con esta probabilidad. Así que esto no suele ser de gran interés para la comunidad planetaria.
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La probabilidad generalmente se da como$\sim r_{stellar}/2 a$, con$r_{stellar}$siendo el radio estelar y$a$semieje mayor del planeta. Una derivación simple está aquí . Discuta cómo todo se vuelve más complicado cuando se combina con las mediciones de RV aquí .
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Sin embargo, cualquier instrumento que se use tendrá sus propias peculiaridades y sesgos, y las manchas estelares o los binarios eclipsantes pueden dar lugar a falsos positivos. Petigura+ 2013, fig. Intento evaluar esos efectos para los tránsitos de Kepler y obtengo el siguiente mapa de probabilidad de detección .

La población corregida entonces se encontraría dividiendo$\rm\frac{found population}{completeness}$. Problemas matemáticos como dividir por cero se interpretan fácilmente como problemas derivados de datos incompletos. Como donde la detectabilidad es cero, no podemos saber si hay 0 o 1 o 20 planetas escondidos en un contenedor. Cuando se proyectan en un eje u otro, esos diagramas de datos corregidos dan como resultado índices de ocurrencia de radio o período corregidos.
No los mostraré para el método de tránsito, ya que quiero alentarlos a verificar la referencia original.

Sin embargo, muestro una de esas gráficas para el método de velocidad radial. De Mayor+ 2011, fig. 12 que analizan sus datos del espectrógrafo HARPS de la década anterior:

En negro : planetas encontrados, rojo : población de velocidad radial desviada Nota: una masa de Júpiter es aproximadamente 320 masas terrestres, por lo que en este gráfico los Júpiter calientes están en el extremo derecho. Esto ahora cierra el círculo temático de mi nota inicial sobre los Júpiter calientes: mientras que en los planetas negros similares a Júpiter parecen muy comunes, en la versión desviada este ya no es el caso. Mayor et al. Estime que los Júpiter calientes representan solo el 0,5% de la población planetaria total con este método.

Tenga en cuenta también que aunque el número desviado de planetas terrestres aumenta significativamente, sus barras de error explotan en tamaño. Esto se deriva simplemente de hacer estadísticas con números bajos. Además, por razones de simplicidad y claridad, no se muestran las barras de error en los dos primeros gráficos.

Conclusión :
es importante eliminar el sesgo de los datos que tenemos sobre los exoplanetas por método.
Al hacer esto, obtenemos ideas aproximadas sobre cómo se ven las verdaderas poblaciones planetarias.

Los resultados recientes y los anuncios públicos continuos sobre "cientos de planetas recién descubiertos" pueden llevar a cierta euforia totalmente comprensible de que ahora sabemos todo sobre los planetas.
Sin embargo, esto está muy lejos de ser cierto. La distribución de Números en el espacio completo de masa-radio-semieje mayor todavía está muy, muy dispersa. Entonces, al final, hacemos estadísticas de números bajos cuando eliminamos el sesgo, lo cual es científicamente simplemente insatisfactorio.
O dicho de otra manera: ¡Aún queda mucho trabajo emocionante por hacer!