02.27 發現外星行星的7種方法

尋找外星世界

發現外星行星的7種方法

萊內特·庫克(Lynette Cook)


自從1992年發現第一顆繞著我們的恆星運行的恆星以來,科學家已經發現了4,000多個外來行星。這是他們用來尋找這些遙遠世界的主要技術的簡要概述。

老忠實:過境方法

發現外星行星的7種方法NASA /艾姆斯/ JPL-Caltech


這項技術可監視當行星穿過(或經過)恆星的臉部而遮擋其某些光線時,恆星的亮度出現微小的,明顯的下降。自2009年3月發射以來,美國國家航空航天局(NASA)的開普勒(Kepler)航天器就採用了這種方法,產生了巨大效果,發現了2700多個潛在行星。

天文學家也在尋找特定星球穿越時機的變化,因為它們可以揭示出圍繞同一顆恆星運行的其他行星的存在。

搖擺星:徑向速度

發現外星行星的7種方法ESO / M。康美瑟


徑向速度方法是在軌道行星的母星恆星朝向或遠離地球的運動中引起的微小擺動上拾取的。這種技術也稱為多普勒方法,因為它可以測量由這些引力拖曳引起的恆星光的偏移。

幾支天文學家團隊已經使用這種方法以及許多基於地球的儀器發現了許多系外行星,例如歐洲南方天文臺在智利的La Silla天文臺的望遠鏡上的HARPS光譜儀以及夏威夷的Keck望遠鏡上的HIRES光譜儀。

引力微透鏡

發現外星行星的7種方法NASA / JPL-Caltech / R。


在引力微透鏡中,天文學家觀察從我們對地球的角度來看,當大質量物體通過恆星前方時會發生什麼。附近物體的引力場彎曲並放大了來自遙遠恆星的光,就像透鏡一樣。

這會產生一條光曲線-隨著時間的推移,遙遠恆星的光會變亮和變暗-其特徵告訴天文學家有關前景物體(通常是恆星)的很多信息。如果這顆恆星有行星,它們會產生二次光曲線,提醒研究人員它們的存在。

引力微透鏡對行星的偏向要比過渡或徑向速度法的偏向小。研究人員甚至用它來尋找所謂的“流氓行星”,它們在沒有母星的情況下穿越太空深處。

說“茄子!直接成像

發現外星行星的7種方法

NASA / ESA / T。美國多倫多柯里


這是不言自明的。強大的望遠鏡使用稱為日冕儀的儀器來遮擋其母恆星壓倒的眩光,從而獲得遙遠世界的真實圖像。

美國宇航局的哈勃太空望遠鏡通過直接成像發現了行星,夏威夷的凱克天文臺,歐洲南方天文臺的智利超大型陣列和其他幾臺望遠鏡也是如此

脈衝星計時

發現外星行星的7種方法萊內特·庫克(Lynette Cook)


這是專門針對脈衝星周圍的行星的,這些脈衝星是爆炸的恆星的微小,超重殘留物,它們在旋轉時以固定的間隔發射無線電波。

這些無線電脈衝的計時異常可以揭示出存在繞行行星。早在1992年,就使用這種方法發現了我們太陽系以外發現的第一個世界。

利用狹義相對論

發現外星行星的7種方法

大衛·A·阿吉拉爾(CfA)


在這項新技術中,天文學家觀察一顆被恆星拉動的恆星變亮,由於相對論效應,光子在能量和光中“堆積”,聚焦在恆星運動的方向上。

通過這種方法發現了開普勒76b行星(也稱為“愛因斯坦行星”),然後通過徑向速度測量對其進行了確認。隨著研究人員磨練這項技術,可能還會有更多這樣的檢測。

占星術

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歐空局。


占星術依賴於對恆星在天空中運動的超精確跟蹤,以發現繞行行星的引力拖船。(它在原理上與徑向速度方法相似,但不能測量恆星的多普勒頻移。)

數十年來,科學家們一直使用天體測量法搜索外星行星,但取得的成功非常有限(值得商bat)。但是,研究人員說,歐洲航天局將於2013年10月發射的蓋亞飛行任務可能會發現使用這種技術的數萬顆系外行星。


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