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冲出地球
1.16.3 径向速度搜星法
径向速度搜星法

可能有些朋友知道多普勒效应,这个效应解释起来很抽象,举个例子,当光向我们飞速靠近的时候,我们接收到光线的频率增加,即移向光谱的蓝端,称为蓝移;当光远离我们的时候,我们接收到的光线的频率则会减少,即移向光谱的红端,称为红移。下面我们就用多普勒效应来搜寻地外行星。

还是拿地球和太阳举例,这两者有个共同质量重心,它们就围着这个质量中心不停地你绕我、我绕你地旋转着。用上文我们提到的方法来计算和观测恒星的位置变化是十分困难和枯燥的,以至于出了很多错误。如果这方法和多普勒效应相结合,再加上一个超级灵敏的光谱仪会变得怎么样呢?答案是非常可行!

观察行星的方法之一。行星在经过恒星时,天文望远镜观察到的恒星光会发生变化,产生光变曲线。科学家以此反推行星的存在和其质量、轨迹等信息

如果你看到一个人在你不远处绕着一个圆心运动,那么这个人和你的距离是变化的,时而靠近时而远离,在坐标系中是一种曲线函数。同样当恒星位置出现微小的变化,也就是说恒星在围绕不是自身重心的一个点旋转,同时身边又没有其他恒星干扰,当这颗恒星围绕质量重心旋转远离我们观测的这一方向,或者靠近这一方向的时候,就会发生微小的红移和蓝移,如果我们的光谱仪足够灵敏,就会捕捉到这一变化,旁边还没有其他恒星,那就八九不离十了。

怎么样,这个方法是不是相对简单一些?精准度上比检测恒星的极为细小的位置变化高很多,而且不受地球大气的影响,这样就大大加快了人类发现遥远星系中行星的速度。这方法被总结出来之后,科学家综合所有造出了高精度径向速度行星搜索器(High Accuracy Radialvelocity Planet Searcher,HARPS,或译作高精度视向速度行星搜索器)。随着这一观测利器的普及,从20世纪末开始,科学家们相继发现了其他星系中的许多行星。

截至2009年10月,欧洲南方天文台公布HARPS再发现32颗系外行星,至此总共有75颗系外行星是首先被HARPS观测到的。

此后还诞生了各种搜星法,例如脉冲星计时法、凌日法和重力微透镜法等。2015年1月6日,美国国家航空航天局宣布由开普勒太空望远镜发现第1000个被确认的系外行星。三个新确认的系外行星被发现在适居带内。2016年8月,天文学家宣布发现一颗系外类地行星——比邻星b,恰好位于红矮星比邻星的宜居带(我们在前文中提到过这颗行星,一半星球拥有阳光无时无刻的陪伴,另一半永陷黑暗),是目前已知距太阳系最近的系外行星,只有不到4.3光年,也是已知距离最近的适居带内系外行星。