Большую часть истории человечества, мы достоверно не знали, существуют ли планетные системы возле других звёзд, и только с открытием первой экзопланеты в 1996-м году удалось убедиться, что одной нашей Солнечной системой Вселенная не ограничивается. Вокруг других звёзд в основном вращается по несколько планет, которые сами не излучают свет, чтобы мы могли их прямо наблюдать через телескоп, да и размеры экзопланет крайне малы в сравнении с их материнской звездой. Как же тогда учёные обнаруживают экзопланеты за пределами нашей Солнечной системы?
Транзитный метод
Первый метод, которым открыто свыше 3000 экзопланет это транзитный метод. Чтобы понять, как он работает, представьте, что вы наблюдаете за звездой в довольно мощный телескоп и видите ее не как точку, а как шар с определёнными размерами, у этой звезды есть планета, которая вращается вокруг неё и в какой-то момент она оказывается между нами и звездой, поскольку планета ничего не излучает и не отражает свет в нашу сторону, то, очевидно, что общая яркость наблюдаемой звезды станет немного меньше.
Если брать во внимание реальные исследования, то для исследуемой звезды составляют график зависимости яркости от времени. До появления планеты перед ней яркость постоянная, а с появлением планеты яркость немного падает, что свидетельствует о наличии планеты на орбите вокруг звезды. Благодаря графику, можно узнать период вращения планеты, приблизительное расстояние от звезды до экзопланеты, а также свет от звезды проходит через верхние слои её атмосферы. Изучив спектр этого света, можно исследовать химический состав атмосферы планеты.
Конечно, не всегда всё идеально с наблюдением, ведь планета не всегда проходит посередине диска звезды, и может закрывать лишь его верхушку или другую часть, но сам факт падения яркости всё равно есть, что свидетельствует о наличии возле звезды космического тела.
Метод Доплера
Второй метод чуть сложнее в использовании и менее востребован, нежели транзитный: метод лучевых скоростей или метод Доплера. Когда на орбите звезды есть довольно массивная планета, то звезда не стоит на месте, а вместе с планетой вращается вокруг общего центра масс. Когда мы наблюдаем за такой звездой, то благодаря эффекту Доплера можем находить лучевую скорость звезды (скорость вдоль нашего луча зрения). Из-за вращения звезды вокруг общего с планетой центра масс её лучевая скорость изменяется, что говорит нам о наличии массивного объекта вблизи звезды, который гравитационно воздействует на неё. К сожалению, сам метод действенный для близких к нам звёзд и помогает определить массу планеты с очень большой погрешностью, что, однако, не отменяет факта его значимости в открытии экзопланет.
Конечно, это не все известные науке методы обнаружения далёких объектов, но приведённые выше способы являются наиболее успешными на сегодняшний день.
Автор: Владислав Кигим. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.
