Ни для кого не секрет, что одним из самых главных мотивов для научного сообщества в поиске экзопланет является шанс человечества на встречу с внеземной цивилизацией. И надо признать, что только за последнее десятилетие этот шанс увеличился в разы!
В нашей прошлой статьей мы с вами разобрали самые тонкие, однако непопулярные инструменты для поиска планет в соседних галактиках. В данной публикации мы подобрали для вас самые действенные на сегодняшний день методы учёных, работающих в этом направлении. Итак, продолжим:
Метод Доплера
Это второй по популярности метод обнаружения экзопланет (также называемый методом лучевой скорости или методом колебания). Его применение заключается в следующем:
Нельзя точно утверждать, что именно Солнце притягивает Землю. Да, наша звезда гораздо массивнее, но гравитация воздействует в обе стороны. Мы испытываем взаимное притяжение и вращаемся, в результате, не буквально вокруг Солнца, а вокруг нашего с ним общего центра масс. Если коротко, то если у звезды нет никаких планет, то она будет статично наблюдаться этим методом. Однако, если какой-нибудь объект находится на её орбите - звезда будет немного колебаться из стороны в сторону. Зафиксировали подобное колебание? У этой звезды есть планета :) Как же фиксируется колебание? С помощью света: если звезда колеблется, то волны её света будут менять свою частоту, таким образом будет незначительно меняться ее световой спектр. Тот же самый эффект (только звуковой) вы испытываете каждый раз, когда слышите сирену экстренных служб, которая меняет высоту своего звука, проезжая мимо вас.
Соответственно, если звезда движется к наблюдателю, ее спектр будет слегка смещен в сторону синего цвета; если он удаляется, он будет смещен в сторону красного.
Разница будет не очень большой, но современные инструменты достаточно чувствительны, чтобы ее измерить.
Поэтому, при появлении подобных признаков, астрономы могут подозревать, что на орбите изучаемой звезды может находится крупное тело (экзопланета). А уже другие астрономы подтверждают присутствие планеты другими методами. Однако планеты, подобные Земле, не могут быть обнаружены таким образом, потому что колебания, которые мы вызываем у родительской звезды, слишком малы, чтобы быть измеренными современными приборами.
Транзитный метод
Абсолютное большинство экзопланет найдено именно методом транзита.
Отчасти этот инструмент настолько популярен потому, что наш главный в мире телескоп-"охотник за планетами" - использует этот метод. Первая миссия телескопа, начатая в 2009 году, помогла найти 4696 кандидатов в экзопланеты, из которых 2331 являются подтвержденными экзопланетами.
Как работает метод транзита? Например, солнечное затмение - это транзит, происходящий при прохождении Луны между Солнцем и Землей. Когда происходит полное солнечное затмение, мы наблюдаем с Земли как свет нашего Солнца уменьшается от 100% до 0%, а затем возвращается к 100%, когда затмение заканчивается. По аналогии, если мы с Земли будем смотреть на другую далёкую звезду, у которой на орбите есть планета - свет этой звезды регулярно будет тускнеть и восстанавливаться. Конечно же, не очень малые доли процента.
Таким образом, колебания света звезды - удобный инструмент для выявления экзопланет. Чтобы использовать этот метод, астрономам пришлось разработать крайне чувствительные телескопы, которые могли бы зафиксировать подобные отклонения. Именно поэтому большой всплеск по выявлению новых экзопланет случился только после 1990-х годов.
Минусы данного метода заключаются в том, что планета может и не повлиять на светимость своей звезды, если находится от нас в другой плоскости (фактически не заслоняя собой свет). Также этот инструмент в большинстве случаев помогает нам лишь определить наличие планеты на орбите конкретной звезды.
Итог: Наиболее популярными методами обнаружения экзопланет являются метод транзита и метод Доплера, также известный как метод колебания. Несколько экзопланет были обнаружены путем прямой визуализации и микролинзирования.
Только в видимой Вселенной по некоторым подсчётам триллионы звёзд. Теперь представим, что каждая из них является родительской звездой хотя бы для одной планеты (в случае с Солнцем, как мы помним по последним данным, их целых 8). Совершенно очевидно, что мы находимся всего лишь в начале пути по изучению космических объектов и впереди нас ждёт появление огромного количества современных более точных инструментов и методов по поиску планет, а также невероятный объём интереснейших исследований на эту тему. Кто знает, может уже в скором времени в одной из далёких прекрасных галактик или туманностей мы и найдём признаки жизни.
Подписывайтесь на наш канал и ставьте "лайк", чтобы не пропустить наши будущие публикации, а также пишите в комментариях свои впечатления от находчивости ученых :)
До новых встреч!