Referat.me
/ / Методы поиска экзопланет

Название: Методы поиска экзопланет

Вид работы: реферат

Рубрика: Математика

Размер файла: 14.09 Kb

Скачать файл: referat.me-218430.docx

Краткое описание работы: Учеными придумано несколько методов выявления планет около звезд. Коротко остановимся на основных.

Методы поиска экзопланет

Николай Диянчук

Учеными придумано несколько методов выявления планет около звезд. Коротко остановимся на основных.

Астрометрический метод.

Основан на изменении собственного движения звезд под гравитационным воздействием планет. Хотя с помощью астрометрии были уточнены массы некоторых экзопланет, ни одного подтвержденного открытия сделать, пока, не удалось.

Спектрометрическое измерение радиальной скорости звезд.

Самый распространенный метод. Звезда, имеющая планету или звездную компоненту, испытывает колебание скорости «к нам — от нас», которое можно измерить, наблюдая доплеровское смещение спектра светил. На первый взгляд это очень сложно. Под действием Земли скорость Солнца изменяется с периодом год на сантиметры в секунду. Под действием Юпитера — на метры в секунду. При этом тепловое уширение спектральных линий звезды соответствует разбросу скоростей порядка 1 км/с. То есть даже в случае такой массивной планеты как Юпитер, надо измерять смещение спектральных линий на тысячную и боле долю от их ширины. Метод основан на наложении спектра звезды на сильно изрезанный линиями калибровочный спектр. Небольшое смещение спектра звезды приводит к изменению суперпозиции на всех частотах, что значительно увеличивает точность измерений. Правда, потом нужно еще учесть суточное движение Земли (это порядка 1 км/с), движение нашей планеты вокруг Солнца (приблизительно 30 км/с), влияние Луны и других тел Солнечной системы. После значительного усовершенствования техники, сейчас ученым удается получить точность до 1 м/с. Именно этот метод обеспечил начальный прорыв в поисках планет возле иных солнц.

Метод транзитной фотометрии

Если наблюдатель случайно окажется приблизительно в плоскости орбиты, масса планеты будет определена наиболее точно. И, при этом, можно также наблюдать такое явление, как прохождение планеты по диску звезды — ее транзиты. Конечно, различить темный кружочек на точечном диске светила пока нельзя, однако небольшое уменьшение светимости звезды измерить можно. Такие «затмения» яркости ничтожны и в случае, например, прохождения Юпитера на фоне Солнца будут становить одну сотую, а для Земли одну десятитысячную долю от общего светового потока нашего светила. И, еще, для того же Юпитера такое явление должно было происходить исключительно редко — один раз на 12 лет.

Тем не менее, природа воистину неисчерпаема в многообразии форм движения материи и подарила астрономам возможность использовать метод транзитов: было открыто многие экзопланеты, находящиеся на низких орбитах и быстро вращающиеся вокруг своих звезд — так называемые «горячие юпитеры». А у них вероятность оказаться в плоскости наблюдения гораздо выше. Только с помощью транзитов ученым удается исследовать ряд важнейших характеристик внесолнечных планет — измерить радиусы, плотность, узнать о свойствах атмосфер.

Гравитационное линзирование

Когда одна звезда проходит на фоне другой, то, как предсказывает общая теория относительности, свет дальней звезды искривляется тяготением ближней и ее яркость увеличивается. Если у ближайшей звезды есть планеты, то это скажется на кривой изменения яркости. Для получения результатов нужно одновременно следить за блеском миллионов звезд. Так что, хотя эффект был предсказан А. Бялко в 60-х годах ХХ века, реализация стала возможна после появления мощных компьютеров и хороших ПЗС матриц. Этот метод наиболее чувствителен к легким планетам типа Земли, находящимся на широких орбитах. К изъянам метода следует отнести то, что провести повторное наблюдение эффекта гравитационного линзирования одной и той же звезды невозможно.

Визуальное наблюдение

Увидеть экзопланету даже мощным телескопом очень непросто. Яркий свет родительской планеты затмевает ее ничтожный блеск. Тем не менее, для слабых звезд и бурых карликов прямое детектирование уже стало возможным.

Похожие работы

  • Блеск звезд

    Глядя на звездное небо, можно заметить, что звезды различны по своей яркости, или, как говорят астрономы, по своему видимому блеску. Наиболее яркие звезды условились называть звездами 1-й звездной величины.

  • Созвездия Лисичка, Щит

    Планетарные туманности далеко не всегда по своему внешнему облику напоминают диски планет. Последнее является скорее исключением, чем правилом. Формы планетарных туманностей очень сложны и различия, по крайней мере внешние.

  • Спектр, цвет и температура звезд

    Спектры звезд крайне разнообразны. Почти все они — спектры поглощения. Это результат поглощения света во внешних оболочках звезд. Изучение спектров позволяет определить химический состав атмосфер звезд.

  • Основные черты открытых экзопланет и их систем

    Большинство экзопланет найдено астрономами около звезд по спектральному классу близких к солнечному. Преимущественно, это светила G-класса и поздних F-подклассов.

  • Проблемные вопросы теории образования планетных систем

    Очень низкие орбиты «горячих юпитеров» стали вызовом теориям образования планет во многих вопросах. Прежде всего, потому, что образование планет-гигантов в Солнечной системе считалось возможным только вдали от Солнца, там, где происходила конденсация воды и других летучих веществ с образованием льда.

  • Краткая история открытий планет Солнечной системы

    На заре цивилизации среди множества звезд на небе люди выделили группу примечательных объектов, получивших громкое название «планеты», что буквально означает «блуждающие светила».

  • Астрономия

    Астрономия — наука о Вселенной и населяющих ее объектах: планетах, звездах и гигантских звездных системах — галактиках. Название этой древней науки, изучающей небесные тела, образовано от греческих слов "астрон" — звезда и "номос" — закон.

  • Методы поиска экзопланет: метод радиальной скорости, астрометрия, транзитный метод, поляриметрия и др.

    Существует три основных непрямых метода поиска экстрасолнечных планет, каждый из которых основан на влиянии планеты на материнскую звезду.

  • Другие планетные системы

    Планета Плутон находится в нашей Солнечной системе, но видна в виде точки и лишь в самые мощные телескопы. Другие планетные системы, даже ближайшие к нам, расположены в десятки тысяч раз дальше. Поэтому рассмотреть их невозможно.

  • Размеры звезд. Плотность их вещества.

    Размеры звезд. Плотность их вещества. Рассмотрим на простом примере как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы. Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, о светимость Капеллы в 120 раз превышает светимость Солнца. Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в корень квадратный из 120, что приближенно равно 11 раз.