探测太阳系外行星的方法

行星在其他恒星周围发现在我们的银河系中的消息似乎越来越普遍,许多人可能会感兴趣的两个问题:为什么用天文学的一切发展,率先证实了太阳系外行星的发现是唯一在1991年?为什么,事实上,发现了行星的数量突破千 - 太阳系外行星类似我们自己的,其中几件
? 尽管开放的系外行星的数量,他们中的绝大多数不能再好的望远镜目前存在看出。其原因是,世界是非常微弱的天体 - 轻,它们发出的可以在几百万,数十亿的灯光倍以下,从他们的明星来了。并且如果行星具有大的尺寸和接近其分(即所谓的“热木星”),从它们的辐射仍一千倍小。但是这几乎是不可能的,它需要一个令人难以置信的角分辨率的事实看 - 现代望远镜,他们只是与它的恒星合并
但不知何故,他们被发现?事实上,有几种间接的方法,其能够检测外行星,其中大部分是基于它的恒星行星的效果的检测。




行星数据附表发现(通过开的花对行星的方法的比例表示)。在2014年的跳跃 - 加工太空望远镜“开普勒”的效果(绿色部分 - 是中转的方法,这是他喜欢)

文章首次证实系外行星的发现是在1991年出版,虽然有少数未证实在发现时已作出更是三年前。打开它的脉冲星(中子星与磁场),并有原因:

电台工作的脉冲星(周期脉动的方法)



行星系统中的脉冲星PSR B1257 + 12
的概念
脉冲星本身的发现是一个很有趣的故事,但在这种情况下,我们感兴趣的是他们的观察。它们有一个非常精确的频率信号,它缓慢地降低由于与它们的旋转相关联的辐射。行星绕恒星,不可避免地会导致轻微的移位的明星,而这反过来 - 在不能用其他原因来解释脉冲星的频率周期性变化。这一原则甚至定向天线不是必需的 - 很准确地记录从中子星信号的频率和强度。无线电信号穿过大气层是好的,而对于这样的研究就足够了地面望远镜。
优点:不依赖于远处的观察者,而不是简单的设备(按天文学标准)
缺点:只能检测出那些轨道平行观测(或接近它们)行星;中子分在小的总数,甚至更少其中脉冲星,因此这种方法的开放分的总数是低的。

多普勒法



氢的吸收光谱(多数分的主要部分)

研究恒星的主要方式 - 它的光通过改变类型类型恒星的光谱的分析,但一般参数 - 如氢和氦的吸收带,这是多数任何明星。在从星辐射光谱这些窄的黑线不依赖于它的特性,并且常数整个宇宙。并且如果它们从它们的传统的位置移动 - 这意味着星正在走向我们(移位到光谱的紫色区域)或我们(换挡到光谱的红色区域)
。 如果恒星有行星系统 - 它与一个行星(多个)围绕重心一个共同的中心,和一个行星以这样的方式,就好像“摇摆”星(多个)的地方。从这里和限制 - 地球的肺也不会影响它们的恒星的运动,并在处理大半径 - 和行星的自转的影响淹没在恒星的噪音**
。 *优点:不依赖于观测的距离,充分条件是积累光在合理的时间频谱分析的能力
。 缺点:只能检测出那些轨道平行观测(或接近它们)行星;其对星/行星质量的质量的比率的限制**。

过境方法



从传递其磁盘的系外行星开普勒6 B(望远镜,“开普勒»)
更改星开普勒-6的光度
基于该行星旋转的事实,它在它的恒星部分关闭它的前面通过。行星的大小是比明星更小 - 为地球,约10 000颗系外行星可以通过大张旗鼓的顺序不同的数字(行星木星的大小)和向下(在白矮星大型行星)
目前,他是最“富有成果”,由发现,多数行星的数目 - 由太空望远镜“开普勒”,使用这种方法,工作
优点:这取决于视星 - 为最亮的恒星具有较大的检测范围;可以检测一个行星用一段几年(原则上仅在观察期期间的限制 - 确认行星的发现,有必要固定行星的通道在一个恒星盘的至少两倍)
。 缺点:能够检测旋转平行于观察者和它的恒星的恒星盘上测试行星(的角度大于所述多普勒方法小得多);其对星/行星的直径的直径的比的限制**。

天文测量技术



旋转的行星在其恒星
影响
像多普勒方法是基于分的转动而在世界各地的影响下的运动。超过了以往的复杂性,因为我们要确定在天空中微小位移星(行星系统往往是“内部”的恒星本身的质心),即使绕太阳地球自转的位移,用来测量恒星视差允许任何精度只能测量距离,我们的银河系内的恒星。
优点:可以检测行星远离他们的明星;随着直接观察可检测旋转的行星轨道垂直于观察者。***
缺点:可以检测到的轨道垂直观测(或接近它们)行星;范围是通过检测恒星的旋转角度的能力的限制。

的引力微透镜
的方法


该方法是基于这样的事实的光被重力偏转,并且如果我们和其他一些星将与行星系统星之间的方式,将收集的一个遥远的恒星像一个庞大的透镜的光。最初提出这种方法来寻找黑洞 - 不能被直接观察被检测到,如果显著量的物质的黑洞瀑布,或者如果黑洞是在蒸发的最后阶段(即黑洞被分很漫长的过程崩溃形成 - 账户那张几年数百亿)。现在,这种方法主要用于寻找暗物质的痕迹,而且还可以让你同时打开和地球。
这种方法被发现的最遥远的目前已知的系外行星 - OGLE-2005-BLG-390L,其中OGLE的意思是“光学引力透镜实验上»
优点:可以让你在非常暗弱的恒星到单个行星打开世界,发现自己远离明星
。 缺点:作为中转的方法,需要在一条线上的三个机构的精确对准 - 一个遥远的恒星 - 一个行星系统中的恒星 - 地球,由于这个原因,不允许开显著一些行星

直接观察



直接照片系外行星HD95086 B,用地基望远镜的帮助下与自适应光学VLT



照片行星系统HR 8799,取得了5 1米海尔望远镜在帕洛马obseravtorii,虽然它不是中最大的那一刻,但它允许一个良好评估与该行星的直接研究相关的问题 - 他们在物质的背景噪音隐约可见并投资了地球大气中灌装星系统噪声。

该方法本身是不言而喻的。为了实现它在望远镜的焦点放在一个小圆盘掩盖了恒星本身,从而成为围绕这颗恒星可见的行星。如果事实证明不够好隔离从地球本身的光线,然后连接到距离恒星本身(即落在地球表面上),你可以判断,构成了这个星球上的物质发出的光的知识。其它方法让我们判断这颗行星的组成只是间接的,由它的密度,并具有预测精度高。
光彩优势来确定照射表面的反射率/面积的比率,在频谱分析 - 大气和表面(另一方法不允许测量这些参数)的组合物
缺点:要求比其他方法更大的望远镜(观察所需要的望远镜“看到”一星为几个数量级以下);为接近他们的行星灯具的限制变得分辨率(这是通过使用间隔望远镜解决),地面望远镜直接寻找行星甚至超过空间(部分通过自适应光学解决)的问题。

正如从这个描述可以看出 - 谁也没法不允许(如果你有一台望远镜,几乎无限大,当然,除了直接观察的方法,)检测到任何星球的任何轨道。每种方法的补充外,更重要的是 - 他们通常共享,以确定定义一个方法不会做这样的参数。说交通与多普勒法允许测量地球的面积和质量,分别与这些参数 - 的密度,和重力的这个星球上的力



来自波多黎各大学的潜在可居住行星阿雷西沃(波多黎各大学阿雷西博)镇名单

目前,我们什么都不知道第31行星在可居住区,他们都有一个质量接近地球,或更多。这只是我们的技术缺陷 - 重物可以比光很远的距离可以看出。随着我们技术的进步将开始行星类似地球大小,或小于现有的行星系统恒星附近的发现,和谁目前尚未发现它的行星。在这个沉重的地球不会停止开放 - 检测区将继续前进

现在很多用于寻找太阳系外行星(连同其他研究,当然)最大的望远镜,因为在天文研究今天的复杂性的不断增长的许多望远镜一起使用,以提供干扰的好处,对 - 这是凯克天文台夏威夷,更望远镜(VLT)帕拉纳尔天文台在智利和大型双筒望远镜(LBT)在亚利桑那州。
第一个专门用于此目的是太空望远镜“开普勒”,并给了他的特产水果 - 三年,他的工作,他已获准开设一千多的行星,它的数据继续被用于行星两年多的发现。谁可以形成一定的“破发”,当所有的数据将被开普勒,和他的继任者进行处理 - «苔丝»将只在2017年推出,并不会打开大量现有的望远镜系外行星的
。 一个显著突破这一点,和天文学与计划发射太空望远镜“詹姆斯·韦布”的许多其他领域,计划于2018年年底。它不仅供寻找太阳系外行星的宗旨,将陆续推出,以取代“哈勃” - 但是这将是足够的机会在搜索一般太阳系外行星显著的进步,和行星像地球一样特别
。 未来的大型望远镜 - 巨Magelanov望远镜(GMT),三十米望远镜(TMT)和欧洲极大望远镜(E-ELT)将是相称的可能性,“詹姆斯·韦布”和E-ELT - 几乎所有的超越。最后两个望远镜将接近VLT和凯克天文台建成,分别,这是由于为观察,很难得到其他一些地方的有利条​​件。这些望远镜将打开了很多新的系外行星,但更重要的是 - 扩大自己发现的底托,这会发现一个更类似地球的行星,行星比我们小得多,直到太阳系外行星的发现有卫星

*的优点和缺点的方法基于该方法的总上评估的,高度专业化望远镜可以“激化”下一定的方法,并且不能够使用一些其它的方法做。

**在这一领域的技术困难几乎解决了,我们碰到了这些方法的“理论天花板” - 与事实相关的问题是,明星们不是静态的实体,它们是一种“呼吸”,说我们的太阳已经宣判11年的周期,和越来越少几个时期于此,其中有没有这样的坚定。正是这些波动干扰测量 - 在某些时候,对信/噪比电平变得很小,以致行星的旋转的效果变得不可能隔离开来,以任意良好望远镜

***平行并垂直于行星的轨道表示在的缺点由于这样的事实,它们基本上限制可能的轨道的数目,其中可以检测到行星小于50%。的优点 - 由于这样的事实,该行星轨道垂直于观察者能够检测所有的只有两种方法

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资料来源: geektimes.ru/post/263018/

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