Как обнаруживают планеты?

Непосредственно увидеть экзопланеты крайне сложно даже с самыми большими
телескопами. Это потому, что планеты скрыты в ярком свете, испускаемом их
принимающей звездой. Вместо этого мы можем сделать вывод об их
присутствии, контролируя свет звезд.

Современные приборы записывают, как яркость отдельных звезд меняется со
временем. Этот временной ряд измерений яркости известен как кривая
света
 . Когда экзопланета проходит или проходит мимо своей
ведущей звезды, звезда на мгновение тускнеет, и мы видим падение ее
кривой света. Этот метод обнаружения планет известен как транзитный
метод
 и уже доказал свою эффективность.

Вот упрощенный пример того, как выглядит световая кривая от
транзита. Это показывает, что когда планета проходит перед своей главной
звездой, свет, который мы получаем, уменьшается.

Для наблюдения транзита нужно, чтобы планетная система была ориентирована
так, чтобы планета проходила между нами и звездой-хозяином (как
показано на правой стороне изображения ниже). Если это так, мы будем
видеть падение каждый раз, когда планета совершает одну полную орбиту вокруг
звезды. Если планета не пересекает нашу линию обзора, мы пропустим транзит
(показан слева).

Размер провала в световой кривой зависит как от размера звезды, так и от
размера планеты. Во-первых, для звезды одного размера, если транзитная
планета больше, она заблокирует больше звездного света, и, таким образом,
падение значений в кривой изменения светимости будет больше. И наоборот,
для планеты такого же размера, если звезда больше (например, G-карлик, такой
как Солнце), транзит будет меньше, чем если бы звезда была меньше (например,
M-карлик).

Глубины транзита могут сильно различаться. Юпитер, самая большая
планета в нашей Солнечной системе, имеет транзитную глубину около 1%, когда она
проходит перед Солнцем. Земля, однако, является гораздо меньшей планетой и
блокирует только 0,01% света при прохождении через Солнце! Числа на
вертикальной оси графиков световых кривых, показанных в проекте, представляют
процентное уменьшение света относительно средней светимости звезды. Зная
глубину транзита и размер звезды, мы можем определить размер планеты, используя
это уравнение:

В нашей Солнечной системе у нас есть восемь планет разных
размеров. Поэтому неудивительно, что другие звезды могут также иметь
несколько миров. Кривые светимостей таких экзопланетных систем показывают
множественные транзиты с разных планет, которые имеют разную глубину из-за их
разных размеров. Они также, вероятно, будут разделяться нерегулярно,
поскольку разные планеты вращаются вокруг звезд с разной скоростью — точно так
же, как планеты в нашей Солнечной системе (Юпитеру требуется 12 раз больше
времени, чем Земле, чтобы завершить одну орбиту). Пример кривой светимости
показан ниже. 

Хорошо изученной многопланетной системой является Trappist-1, которая имеет
семь планет, вращающихся вокруг звезды в 100 триллионах километров от
Земли. Тот факт, что мы можем видеть планеты Траппистов,
невероятен. Чтобы представить это в перспективе, видеть транзиты
Трапписта-1 равносильно тому, что мы обнаруживаем комара, порхающего прямо
перед фарой автомобиля и  находящегося на
полпути между нами и луной. Но мы можем сделать это!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: