Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 1 013 работающих калькуляторов

ВРЕМЯ И СОБЫТИЯ · ОНЛАЙН

Период обращения экзопланеты по моментам транзитов

Если планета проходит по диску звезды (транзит), момент середины каждого транзита выражается линейной эфемеридой Tₑ = T₀ + P·E, где E — номер эпохи, P — период, T₀ — опорный момент. Калькулятор подбирает такую прямую методом наименьших квадратов по вашей серии наблюдений. Наклон прямой — период в сутках, свободный член — T₀, а прогноз показывает момент транзита в заданную эпоху.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Число целых периодов от выбранного опорного транзита; пропуски допустимы, значения строго по возрастанию.
Юлианские даты в одной шкале времени; удобно вычесть общее целое число, например 2459000.
Для какого транзита оценить момент; может быть и будущим номером.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Линейная регрессия

Свободный член0,451324
Наклон2,218357
Прогноз y(x)89,18561
R²1
Наблюдений6

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Метод наименьших квадратов для зависимости y=a+b·x; R² измеряет качество подгонки на исходных наблюдениях, но не гарантирует прогноз вне обучающего диапазона.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Период обращения экзопланеты по моментам транзитов: как уточнить эфемериду

Астроном-любитель, который наблюдает транзиты экзопланеты, получает набор моментов, когда блеск звезды слегка падает. Чтобы заранее знать время следующего транзита, нужно по этим моментам найти период. Калькулятор даёт период обращения экзопланеты по моментам транзитов и строит линейную эфемериду: определяет период P и опорный момент T₀.

На странице объяснено, как нумеровать эпохи, в каких единицах вводить данные, чем длинная база помогает точности, как прочитать R² и где метод перестаёт работать. Числа в примерах совпадают с результатом расчёта.

Что такое линейная эфемерида

Если планета обращается по устойчивой орбите, транзиты повторяются через равные промежутки. Момент транзита номер E равен Tₑ = T₀ + P·E, где T₀ — момент опорного транзита, а P — период. Это прямая на графике «момент — номер эпохи», и её наклон равен периоду в сутках.

Метод наименьших квадратов находит такую прямую, чтобы сумма квадратов отклонений наблюдаемых моментов была минимальной. Этим учитываются все наблюдения сразу, а ошибка отдельного транзита, обычно около минуты или нескольких минут, частично компенсируется остальными.

Как подготовить данные

Каждому наблюдённому транзиту нужны момент его середины и номер эпохи. Нулевой эпохой назначьте любой надёжный транзит, обычно первый. Если после него прошло три периода, номер равен 3. Допустимы пропуски: если транзиты 4–11 не наблюдались, следующий записывается как E = 12.

Моменты выражают в юлианских датах в одной шкале, предпочтительно барицентрической. Чтобы не вводить длинные числа, вычтите общее целое число, например 2459000, из всех моментов. Это не меняет периода, но облегчает проверку данных глазами.

Пример: шесть подряд идущих транзитов

Номера эпох 0–5, моменты 0,4512; 2,6702; 4,8875; 7,1068; 9,3241; 11,5435 (юлианская дата минус 2459000). Калькулятор возвращает период 2,21836 сут, то есть около 53,24 часа, и T₀ = 0,45132 сут. R² = 0,99999998, наблюдений — 6.

Прогноз для эпохи 40 даёт момент 89,1856, то есть юлианскую дату 2459089,1856. Отклонения отдельных точек от прямой не превышают 0,0007 сут (одной минуты), так что результат согласуется с точностью измерений.

Почему важна длинная база

Ошибка периода убывает по мере роста числа циклов между первым и последним транзитом: ошибка момента делится на число прошедших эпох. Периодом, найденным по двум соседним транзитам, нельзя уверенно предсказывать события на месяцы вперёд, а период по транзитам, разнесённым на десятки циклов, пригоден для этого.

Во втором примере эпохи 0, 5, 12, 20 и 31 дают период 2,218395 сут и T₀ = 0,45135 сут. Разница с первым примером — меньше одной десятитысячной суток, зато прогноз на эпоху 60 даёт момент около 133,555 и менее чувствителен к случайным ошибкам.

Как относиться к R² и остаткам

R² близок к единице почти всегда, ведь моменты растут вместе с номером эпохи. Поэтому значение 0,99999998 само по себе не говорит о высокой точности. Полезнее смотреть на отклонения моментов от прямой, или остатки, и сравнивать их с ожидаемой погрешностью наблюдений.

Систематический изгиб остатков по эпохам может быть признаком вариаций времён транзитов, например из-за притяжения другой планеты. Но к такому выводу приходят только после отдельного анализа с учётом ошибок. Калькулятор остатков не выводит и этих заключений не делает.

Границы применимости

Модель предполагает постоянный период. Он нарушается, если орбита заметно прецессирует, планета теряет вещество или система нестабильна. Главная опасность на практике — неверно назначенный номер эпохи при длинных пропусках: ошибка в один цикл меняет период и приводит к ложному прогнозу.

Калькулятор не оценивает погрешности и не заменяет профессиональной подгонки с весами. Для планирования наблюдений пользуйтесь прогнозом с запасом по времени, начиная наблюдение за полчаса–час до расчётного момента.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Tₑ = T₀ + P·E, P = Σ(Eᵢ − Ē)(Tᵢ − T̄) / Σ(Eᵢ − Ē)²

Проверенные примеры

Шесть подряд идущих транзитов

E = 0…5, моменты 0,4512; 2,6702; 4,8875; 7,1068; 9,3241; 11,5435 сут (юлианская дата минус 2459000). Прогноз для E = 40.

P ≈ 2,21836 сут ≈ 53,24 ч, T₀ ≈ 0,45132 сут, R² ≈ 0,99999998. Транзит в эпоху 40 ожидается в момент ≈ 89,1856 (юлианская дата 2459089,1856).

Наблюдения с пропусками эпох

E = 0, 5, 12, 20, 31, моменты 0,4516; 11,5426; 27,0723; 44,8199; 69,2212 сут.

P ≈ 2,218395 сут, T₀ ≈ 0,45135 сут. Длинная база делает период точнее: ошибка момента делится на число пройденных циклов.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Для каждого наблюдённого транзита определите момент середины в юлианских датах в одной шкале времени.
  2. Присвойте номера эпох E: выберите первый транзит нулевым и посчитайте, сколько периодов прошло до остальных.
  3. Введите номера эпох и моменты в одном порядке, а также номер эпохи для прогноза.
  4. Нажмите «Вычислить»: наклон — период в сутках, свободный член — момент нулевой эпохи, прогноз — время транзита.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Что такое номер эпохи?

Это целое число периодов, прошедших от выбранного опорного транзита. Опорному транзиту присваивают E = 0, следующему E = 1 и так далее; до него эпохи могут быть отрицательными.

В какой шкале времени вводить моменты?

Во всех замерах нужна одна и та же шкала, лучше барицентрическая (BJD_TDB). Смесь шкал даёт сдвиги до нескольких минут и портит эфемериду. Калькулятор шкалу не проверяет.

Можно ли вводить большие юлианские даты целиком?

Можно, но удобнее вычесть общее целое число, например 2459000: цифры короче, и меньше шанс опечатки. Период от такого вычитания не меняется.

Что делать, если R² заметно меньше единицы?

Проверьте номера эпох и моменты. Систематический изгиб остатков может указывать на вариации времён транзитов из-за других планет, но это нужно доказывать отдельным анализом.

Похожие калькуляторы

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_030241/

Предварительный просмотр