Энциклопедия Extrasolar Planets насчитывала 548 подтвержденных внесолнечных планет на 6 мая 2011 года, в то время как База данных звезд и экзопланет НАСА (обновляется еженедельно) сегодня сообщала о 535. Например, в феврале в миссии Kepler было объявлено 1235 кандидатов, в том числе 54, которые могут быть в обитаемой зоне.
Итак, какие методы используются для получения этих результатов?
Пульсар времени - Пульсар - это нейтронная звезда с полярной струей, грубо выровненной относительно Земли. Когда звезда вращается, и струя попадает в поле зрения Земли, мы обнаруживаем чрезвычайно регулярный импульс света. В самом деле, это настолько регулярно, что обнаруживается небольшое колебание в движении звезды, благодаря тому, что она обладает планетами.
Таким образом были обнаружены первые внесолнечные планеты (то есть экзопланеты), фактически три из них, вокруг пульсара PSR B1257 + 12 в 1992 году. Конечно, этот метод полезен только для поиска планет вокруг пульсаров, ни одна из которых не может считаться пригодной для жизни - по крайней мере, в соответствии с текущими определениями - и в целом, только 4 такие планеты пульсара были подтверждены на сегодняшний день.
Чтобы искать планеты вокруг звезд главной последовательности, у нас есть…
Метод лучевой скорости - Это в принципе похоже на обнаружение с помощью аномалий синхронизации пульсара, когда планета или планеты перемещают свою звезду взад-вперед по орбите, вызывая крошечные изменения скорости звезды относительно Земли. Эти изменения обычно измеряются как сдвиги в спектральных линиях звезды, обнаруживаемые с помощью доплеровской спектрометрии, хотя также возможно обнаружение с помощью астрометрии (прямое обнаружение минутных сдвигов в положении звезды на небе).
На сегодняшний день метод лучевой скорости был наиболее продуктивным методом обнаружения экзопланет (обнаружение 500 из 548), хотя он чаще всего собирает массивные планеты на близких звездных орбитах (т.е. горячие Юпитеры) - и, как следствие, эти планеты заканчиваются -представлен в нынешней подтвержденной экзопланете популяции. Кроме того, в отдельности, этот метод эффективен только на расстоянии до 160 световых лет от Земли - и дает вам только минимальную массу, а не размер экзопланеты.
Чтобы определить размер планеты, вы можете использовать ...
Метод транзита - Метод транзита эффективен как для обнаружения экзопланет, так и для определения их диаметра, хотя он имеет высокий уровень ложных срабатываний. Звезда с транзитной планетой, которая частично блокирует свой свет, по определению является переменной звездой. Однако есть много разных причин, по которым звезда может быть переменной - многие из которых не связаны с транзитной планетой.
По этой причине метод лучевой скорости часто используется для подтверждения нахождения метода транзита. Таким образом, хотя 128 планет относятся к методу транзита, они также являются частью 500, которые учитываются для метода лучевой скорости. Метод радиальной скорости дает массу планеты, а метод транзита - ее размер (диаметр), и с помощью обеих этих мер вы можете получить плотность планеты. Орбитальный период планеты (любым способом) также дает вам расстояние экзопланеты от ее звезды, согласно третьему закону Кеплера (то есть Иоганна). И вот как мы можем определить, находится ли планета в обитаемой зоне звезды.
Также возможно, исходя из незначительных изменений периодичности транзита (то есть регулярности) и продолжительности транзита, идентифицировать дополнительные меньшие планеты (на самом деле 8 были найдены с помощью этого метода, или 12, если вы включили обнаружение синхронизации пульсара). При увеличении чувствительности в будущем, таким образом, также можно будет идентифицировать экзомун.
Транзитный метод может также позволить спектроскопический анализ атмосферы планеты. Итак, ключевая цель здесь - найти аналог Земли в обитаемой зоне, затем исследовать ее атмосферу и следить за ее электромагнитными передачами - другими словами, сканировать признаки жизни.
Чтобы найти планеты на более широких орбитах, вы можете попробовать ...
Прямая визуализация - Это сложно, так как планета - это слабый источник света рядом с очень ярким источником света (звездой). Тем не менее, 24 были найдены таким образом до сих пор. Обнуление интерферометрии, где свет звезды из двух наблюдений эффективно подавляется из-за деструктивных помех, является эффективным способом обнаружения любых более слабых источников света, обычно скрытых от света звезды.
Гравитационное линзирование - Звезда может создать узкую гравитационную линзу и, следовательно, увеличить дальний источник света - и если планета вокруг этой звезды находится в правильном положении, чтобы слегка исказить этот эффект линзирования, она может сделать свое присутствие известным. Такое событие является относительно редким - и затем должно быть подтверждено путем повторных наблюдений. Тем не менее, этот метод обнаружил до сих пор 12, которые включают меньшие планеты на широких орбитах, таких как OGLE-2005-BLG-390Lb.
Эти современные методы не должны обеспечивать полную перепись всех планет в современных границах наблюдений, но дают нам представление о том, сколько их может быть там. По скудным данным, имеющимся к настоящему времени, было предположительно оценено, что в нашей галактике может быть 50 миллиардов планет. Тем не менее, целый ряд вопросов определения еще предстоит полностью продумать, например, где вы проводите грань между планетой и коричневым карликом. Энциклопедия Extrasolar Planets в настоящее время устанавливает предел в 20 масс Юпитера.
Так или иначе, 548 подтвержденных экзопланет только за 19 лет обнаружения планет неплохо идут. И поиск продолжается.
Дальнейшее чтение:
Энциклопедия внесолнечных планет
База данных звезд и экзопланет НАСА (NStED)
Методы обнаружения внесолнечных планет
Миссия Кеплера.
