我们该用什么方法才能在其他恒星周围发现行星?

释放双眼,带上耳机,听听看~!
截至2016年2月,已经有近2000颗系外行星被发现并确认,你可以在NASA官网中查询到最新的数据。这个数字还在不断变化,部分原因是我们目前的探索方法在不断改进。

截至2016年2月,已经有近2000颗系外行星被发现并确认,你可以在NASA官网中查询到最新的数据。这个数字还在不断变化,部分原因是我们目前的探索方法在不断改进。

下面是一些探测太阳系外行星的方法:

1)直接成像:这似乎是最明显的选择——看到行星本身。不幸的是,这是非常困难的,因为行星被来自其母星的光芒淹没了。试图从一颗太阳系外恒星发出的光中分辨出行星的光,就像试图在雾天的夜晚用纽约市的望远镜辨认出一只萤火虫在旧金山一盏探照灯旁盘旋发出的光一样。尽管这种方法没有像其他方法那样探测到那么多行星,但由于我们技术的进步,它的潜力在过去几年里急剧增加。

2)天体测量:研究恒星在天空中的精确位置称为天体测量。我们总是认为一颗行星是绕着一颗恒星运行的,但实际上,行星和恒星都是绕着一个共同的质心在运行。恒星总是比行星大得多,所以质心离恒星更近,因此恒星的轨道非常小,而行星的轨道则明显得多。尽管行星引力导致的恒星位置变化非常小,但通过对恒星实时位置的仔细研究,是可以发现这种微小变化的。由于这种测量方式过于困难,以至于使用这种方法至今还未能探测到系外行星。

3) 多普勒频移(也称为径向速度法):这种方法依赖于行星和恒星都围绕一个共同的质心运行。如果轨道是侧向运行的,恒星就会在它的小轨道上先向我们靠近,再远离我们。当一个物体向我们移动时,我们检测到的光是蓝移的(我们看到的光波长比正常情况下短),当一个物体远离我们时,我们检测到的光是红移的(我们看到的光波长比正常情况下长)。光的多普勒频移和声音的多普勒频移非常相似,如果你曾经在救护车经过的时候站在路边,你可能已经遇到过这种情况。救护车的警报声在接近和远离我们时并不相同,因为声波先被压缩,后被拉长了。由于多普勒频移,恒星光谱(恒星的亮度与波长的关系图)的这些变化可以被检测到。已发现的很大一部分的太阳系外行星就是通过这种方法探测到的。

4) 脉冲星计时:1991年,在脉冲星周围发现了第一颗太阳系外行星。脉冲星是一种非常古老的恒星,它发出的光束可以扫过我们的视野(有点像灯塔发出的光)。这些脉冲可以非常精确地计时(脉冲星可以制做非常精确的时钟),但是如果一颗行星正在绕脉冲星运行,脉冲计时就会改变。由于脉冲星周围的环境对生命来说非常不利,天文学家对于使用脉冲星计时技术来寻找太阳系外行星的方法并不积极。他们更感兴趣的是寻找可能孕育生命的行星以及更像我们地球的行星。

5) 凌星法:如果行星从它的母星和观测者之间穿过(这意味着在轨道边缘),因为行星的遮挡,可以观察到从母星发出的光会稍微倾斜。目前大多数太阳系外行星都是使用开普勒太空望远镜通过这种方法发现的。

6) 引力微透镜:这种方法使用了爱因斯坦广义相对论中的复杂数学。该技术的理论基础是质量大的物体会弯曲它们周围的空间,所以当光经过这个空间时,光可以被放大。天文学家使用这种方法观察可能带有行星的恒星,当它从一颗遥远的背景恒星前面经过时,背景恒星发出的光会被前景恒星的行星以一种非常特殊的方式放大(如果该行星存在的话)。如果我没有很好地解释这个方法,别担心!引力微透镜是一个非常有争议的问题,因为它无法得到证实。前景恒星和背景恒星之间的特殊排列不会发生第二次,所以天文学家无法证明他们所看到的特殊放大是真实的,又或者特殊放大现象仅仅是普通旧式测量的误差造成的。

为了更好地理解我刚才所说的,到目前为止大多数行星都是用多普勒和凌星法发现的。然而,寻找更多系外类地行星最有希望的两种技术是直接成像和凌星法(只要我们能充分改进我们的技术,就能够实现!)

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. curious.astro.cornell-Sabrina Stierwalt

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翻译:天文志愿文章组-流云踏路

审核:天文志愿文章组-喝茶咯!~~茗

排版:零度星系

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:http://curious.astro.cornell.edu/the-universe/extrasolar-planets/77-the-universe/extrasolar-planets/general-questions/323-how-are-planets-detected-around-other-stars-intermediate

本文由天文志愿文章组-流云踏路翻译自curious.astro.cornell-Sabrina Stierwalt的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。

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