Az Extrasolar Planets Encyclopedia 2011. május 6-án 548 megerősített extraszoláris bolygót számolt el, míg a NASA Csillagok és az Exoplanet adatbázis (hetente frissítve) ma 535 jelentést tett. Például a Kepler missziója februárban bejelentette 1235 jelöltet, köztük 54 legyen lakható övezetben.
Tehát milyen technikákat kell alkalmazni ezeknek az eredményeknek a felkutatására?
Pulsar időzítése - A pulzár egy neutroncsillag, amelynek sarkpontja nagyjából egybeesik a Földdel. Amint a csillag forog, és egy sugárhajtógép bejut a Föld látóvonalába, rendkívül szabályos fényimpulzust érzékelünk. Valójában olyan rendszeres, hogy a csillag mozgásában egy enyhe hullámozás észlelhető, mivel bolygókkal rendelkezik.
Az első extrasoláris bolygót (azaz exoplaneket) ily módon találták meg, valójában három közülük, 1992-ben a Pulsar PSR B1257 + 12 környékén. Természetesen ez a technika csak a pulzátorok körüli bolygók megtalálására szolgál, amelyek egyikét sem lehetett életképessé tenni. - legalábbis a jelenlegi meghatározások szerint - és összesen mindössze 4 ilyen pulsar bolygót megerősítettek a mai napig.
A fő sorrendű csillagok körüli bolygók megkereséséhez
A sugárirányú sebesség módszer - Ez elvileg hasonló a pulzár időzítési rendellenességekkel történő észleléshez, amikor egy bolygó vagy bolygók keringve a csillagot előre-hátra mozgatják, és apró változásokat okoznak a csillagnak a Földhez viszonyított sebességében. Ezeket a változásokat általában a csillag spektrális vonalainak eltolódásaként mérik, amelyek Doppler-spektrometriával detektálhatók, bár asztrometria segítségével történő észlelés (a csillagok égbolt helyzetében a perceltolódások közvetlen észlelése) szintén lehetséges.
A sugárirányú sebesség módszer a mai napig volt a legtermékenyebb módszer az exoplanet detektálására (az 548-ból 500-at találtak), bár ez a módszer általában a hatalmas bolygókat veszi fel a közvetlen csillagpályákra (azaz forró Jupiterre) - és ennek következtében ezek a bolygók túl vannak - képviselik a jelenlegi megerősített exoplanet-populációban. Ezenkívül, elszigetelten, a módszer csak kb. 160 fényévig hatékony a Földtől - és csak az exoplanet minimális tömegét adja meg, nem pedig a méretét.
A bolygó méretének meghatározásához használhatja:
A tranzit módszer - A tranzit módszer hatékony mind az exoplanetek detektálásakor, mind azok átmérőjének meghatározásakor - jóllehet magas a hamis pozitív aránya. A csillag, amelynek tranzit bolygója részlegesen blokkolja a fényét, definíció szerint változó csillag. Számos különböző oka van annak, hogy egy csillag változó lehet - ezek közül sokban nem járnak átmenő bolygó.
Ezért a sugárirányú sebesség módszerét gyakran használják a tranzit módszer megállapításának megerősítésére. Tehát, bár 128 bolygót tulajdonítanak a tranzit módszernek - ezek szintén részét képezik a sugárirányú sebesség módszerére számított 500-nak. A sugárirányú sebesség módszer megadja a bolygó tömegét - és a tranzit módszer megadja a méretét (átmérőjét) -, és mindkét méréssel megkaphatja a bolygó sűrűségét. A bolygó keringési periódusa (bármelyik módszer szerint) megadja az exoplanet távolságát a csillagától, a Kepler (azaz Johannes) harmadik törvény szerint. És így tudjuk meghatározni, hogy a bolygó a csillag lakóövezetében van-e.
A tranzitszakasz gyakoriságának (azaz a szabályosság) és az áthaladás időtartamának apróbb eltéréseinek figyelembe vételével lehetséges további kisebb bolygók azonosítása (valójában 8-at találtak ezzel a módszerrel, vagy 12-et találtak, ha beépítettük a Pulsar időzítés-észlelést). A jövőbeni fokozott érzékenység esetén lehetséges lehet az exomók azonosítása is.
A tranzit módszer lehetővé teszi a bolygó légkörének spektroszkópos elemzését is. Tehát itt a legfontosabb cél az, hogy Föld-analógot találjunk egy lakható zónában, majd megvizsgáljuk annak légkörét és ellenőrizzük az elektromágneses sugárzásait - más szóval, az élet jeleinek vizsgálatát.
A szélesebb körüli bolygók megtalálásához kipróbálhatja ...
Közvetlen képalkotás - Ez kihívást jelent, mivel a bolygó halvány fényforrás egy nagyon erős fényforrás (a csillag) közelében. Ennek ellenére eddig 24 ilyen módszert találtak. A nullérő interferometria, ahol a két megfigyelésből származó csillagfényt pusztító interferencia révén hatékonyan kiküszöböljük, hatékony módszer a csillag fényében általában rejtett halványabb fényforrások észlelésére.
Gravitációs lencse - Egy csillag szűk gravitációs lencsét hozhat létre, és így nagyíthatja a távoli fényforrást - és ha egy csillag körüli bolygó a megfelelő helyzetben van, hogy kissé eltorzítsa ezt a lencsehatást, akkor ismertté teheti jelenlétét. Egy ilyen esemény viszonylag ritka - és ezt ismételt megfigyelésekkel meg kell erősíteni. Ennek ellenére ez a módszer eddig 12-et észlelt, amelyek széles bolygókat tartalmaznak széles körpályákon, mint például az OGLE-2005-BLG-390Lb.
Ezeknek a jelenlegi technikáknak nem várhatóan a teljes megfigyelés az összes bolygó számára a jelenlegi megfigyelési határokon belül, ám betekintést nyújtanak nekünk, hogy hányan lehetnek odakint. Az eddig rendelkezésre álló kevés adatból spekulatív módon becsülték meg, hogy galaxisunkban 50 milliárd bolygó lehet. Számos meghatározási kérdést azonban még teljes átgondolás alatt kell tartani, például azt, hogy mikor húzza a vonalat egy bolygó és a barna törpe között. Az Extrasolar Planets Encyclopedia jelenleg a Jupiter tömeg határát határozza meg.
Mindenesetre, az 548 megerősített exoplanet mindössze 19 éves bolygófoltok szempontjából nem rossz. És a keresés folytatódik.
További irodalom:
Az Extrasolar Planets Encyclopedia
A NASA csillag- és exoplanet-adatbázis (NStED)
Az ekstrasoláris bolygók detektálásának módszerei
A Kepler küldetése.
