发现系外行星的7种办法

从1992年发现第一颗系外行星以来,科学家至今已发现好几千颗系外行星。这里简介他们用于发现系外行星的7种方法。

观察凌日

凌日是行星在经过恒星面前(凌日)期间遮住恒星部分星光,造成恒星亮度下降的情况。美国宇航局的“开普勒号”空间望远镜自2009年3月升空至今,通过观察凌日的方法已发现超过2700颗系外行星。科学家也常通过寻找一颗特定行星凌日时间的变化,来发现环绕同一颗恒星的其他行星。

摇晃的恒星

径向速度方法找寻的是在一颗恒星接近和离开地球期间,环绕恒星的行星造成的恒星轻微晃动。该方法测量的是由引力牵引造成的恒星光偏移。科学家运用该方法,借助光谱仪发现了许多系外行星。

引力透镜

采用这种方法,科学家观测的是:当我们从地球上看去,一个附近的大质量天体经过一颗遥远恒星的正前方时所发生的情况。这个大质量天体的引力场会像透镜一样扭曲、放大恒星光,这种作用产生的光变曲线(它描述恒星光随着时间推移而变亮和变暗的情况)会告诉科学家这个大质量天体(经常也是一颗恒星)的大量信息。如果这个大质量天体就是恒星,而且它有行星环绕,那么行星同样会产生次级光变曲线,科学家由此可判定行星的存在。凌日技术要求行星轨道距离恒星相对近一些,但引力透镜方法无此要求。采用引力透镜,科学家发现了在深空巡航、没有母恒星的“流浪行星”。

直接拍摄

采用日冕仪阻挡母恒星的星光,强力望远镜能直接拍摄遥远行星。美国宇航局的哈勃空间望远镜和一些地面望远镜,直接拍摄到了不少的系外行星。

脉冲計时

这种技术被用来发现环绕脉冲星的行星。作为恒星爆发后留下的超致密小小残骸,脉冲星在自转过程中会以固定时间间隔发射无线电波。如果这种间隔变得异常,就可能表明有行星环绕脉冲星。科学家们在1992年发现系外行星,就是采用了这种方法。

利用狭义相对论

采用这一新方法,科学家寻找的是恒星的一种变亮:行星对母恒星的引力拖曳会导致恒星的光子堆积能量,恒星光因为相对论效应而被聚焦到恒星运动方向。有“爱因斯坦行星”之称的系外行星“开普勒—76b”,就是通过这种技术被发现的。随着该方法不断被完善,通过它很可能会发现更多的系外行星。

天体测定

科学家通过超精确跟踪恒星在天空中的运动来发现环绕恒星的行星。这种方法与径向速度方法有相似,但也有差异。科学家采用这种方法寻找系外行星已有几十年。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午8:48。
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