Экзопланета, внесолнечная планета

Экзопланета, внесолнечная планета – планета, принадлежащая иной, не Солнечной планетарной системе, обращающаяся вокруг иной звезды. Возможно так же существование свободных планет, не связанных с конкретной звездой.

1. С помощью изменения лучевой скорости (Астрометрический метод)

Лучевая скорость – проекция вектора скорости объекта на луч зрения наблюдателя; ее считают положительной, если объект удаляется от наблюдателя и отрицательной – если приближается. Например, измеряя смещение линий в спектрах небесных тел, астрономы определяют их приближение или удаление (Эффект Доплера), т.е. измеряют компоненту скорости, направленную по «лучу зрения». Нередко лучевую скорость называют радиальной скоростью.

Лучевая скорость – скорость вдоль линий соединяющая нас с источником света (или звука), т.е. по лучу.

С появлением спектрометров нового поколения, позволявшие гораздо точнее измерять лучевые скорости звезд, появился метод лучевых скоростей. Если у звезды имеется спутник – другая звезда или планета, - то они будут обращаться вокруг общего центра масс. Поэтому лучевая скорость звезды (скорость ее удаления или приближения к наблюдателю по лучу зрения) будет испытывать колебания с периодом, равным периоду обращения звезды вокруг центра масс. По этим колебаниям лучевой скорости и можно обнаружить наличие спутника около звезды.

1. Метод периодических пульсаций

Данным способ наблюдают за пульсарами, но так же можно обнаружить и планеты. Метод основан на том, как вращение планеты вокруг пульсара меняет периодичность его импульсов, которые в обычном случае чрезвычайно постоянны и почти неизменны, ведь вращение пульсаров почти незаметно, поэтому можно принять его за величину постоянную. Достаточно с высокой точностью фиксировать частоту и силу сигнала от этой нейтронной звезды. Радиосигнал хорошо проходит через атмосферу, и для таких исследований достаточно наземных радиотелескопов.

Данный способ не зависит от дистанции до наблюдателя и требует достаточно простой аппаратуры (по меркам астрономии). Этот метод позволяет обнаруживать только те планеты, которые вращаются по орбитам параллельным наблюдению (или приближенным к ним); нейтронных звезд в общем их количестве мало, ещё меньше среди них пульсаров, поэтому общее количество открытых этим методом звезд невелико.

1. Доплеровский метод

Эффект Доплера – изменение частоты колебаний или длины волн, воспринимаемых наблюдателем, вследствие движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. В астрономии эффект Доплера учитывается при измерении частоты и длины волн электромагнитных колебаний, распространяющихся в вакууме со скоростью света.

Основной способ изучения звезд — это спектральный анализ её света, он меняется от типа к типу звезды, но имеет и общие параметры — например зоны поглощения водорода и гелия, которых в любой звезде большинство. Эти узкие черные линии, в спектре излучения звезды не зависят от её свойств, и постоянны для всей Вселенной. И если они оказываются смещенными от своих исконных положений — это означает что звезда движется к нам (смещение в фиолетовую область спектра) или от нас (смещение в красную область спектра).

Если движущееся мимо нас тело (например, паровоз) издает звук , то при приближении источника звука к нам частота его колебаний увеличивается (он становиться более высокий), а при удалении – уменьшается (звук становится более низким). Это и есть эффект Доплера. То же самое происходит и со светом (а вообще с любыми волнами, в том числе электромагнитными, включая радиоволны, рентген, гамма – излучение и т.д.): при приближении источника света его частота увеличивается, он смещается в сторону голубого цвета, а при удалении свет краснеет.