Η Εγκυκλοπαίδεια Extrasolar Planets αριθμούσε 548 επιβεβαιωμένους εξωηλιακούς πλανήτες στις 6 Μαΐου 2011, ενώ η Βάση δεδομένων της NASA Star και Exoplanet (ενημερώθηκε εβδομαδιαία) ανέφερε σήμερα 535. Για παράδειγμα, υπήρχαν οι 1.235 υποψήφιοι που ανακοίνωσε η αποστολή του Kepler τον Φεβρουάριο, συμπεριλαμβανομένων 54 που μπορεί να να βρίσκεστε σε κατοικήσιμη ζώνη.
Λοιπόν, ποιες τεχνικές φέρονται να φέρουν αυτά τα ευρήματα;
Παλμικός συγχρονισμός - Ένα pulsar είναι ένα αστέρι νετρονίων με πολικό πίδακα περίπου ευθυγραμμισμένο με τη Γη. Καθώς το αστέρι περιστρέφεται και ένα τζετ μπαίνει στην οπτική γωνία της Γης, εντοπίζουμε έναν εξαιρετικά κανονικό παλμό φωτός. Πράγματι, είναι τόσο συνηθισμένο που μπορεί να ανιχνευθεί μια μικρή ταλάντωση στην κίνηση του αστεριού, επειδή διαθέτει πλανήτες.
Οι πρώτοι εξωηλιακοί πλανήτες (δηλαδή εξωπλανήτες) βρέθηκαν με αυτόν τον τρόπο, στην πραγματικότητα τρεις από αυτούς, γύρω από το pulsar PSR B1257 + 12 το 1992. Φυσικά, αυτή η τεχνική είναι χρήσιμη μόνο για την εύρεση πλανητών γύρω από πάλσαρ, κανένας από τους οποίους δεν μπορεί να θεωρηθεί κατοικήσιμος - τουλάχιστον από τους τρέχοντες ορισμούς - και, συνολικά, μόνο 4 τέτοιοι πλανητικοί πλανήτες έχουν επιβεβαιωθεί μέχρι σήμερα.
Για να αναζητήσουμε πλανήτες γύρω από τα κύρια αστέρια ακολουθίας, έχουμε…
Η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας - Αυτό είναι κατ 'αρχήν παρόμοιο με την ανίχνευση μέσω ανωμαλιών χρονισμού παλμών, όπου ένας πλανήτης ή πλανήτες μετατοπίζουν το αστέρι τους εμπρός και πίσω καθώς περιστρέφονται, προκαλώντας μικρές αλλαγές στην ταχύτητα του αστεριού σε σχέση με τη Γη. Αυτές οι αλλαγές γενικά μετρούνται ως μετατοπίσεις στις φασματικές γραμμές ενός αστεριού, ανιχνεύσιμες μέσω φασματομετρίας Doppler, αν και η ανίχνευση μέσω αστρομετρίας (άμεση ανίχνευση των λεπτών μετατοπίσεων στη θέση ενός αστεριού στον ουρανό) είναι επίσης δυνατή.
Μέχρι σήμερα, η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας ήταν η πιο παραγωγική μέθοδος για την ανίχνευση εξωπλανητών (εύρεση 500 από τα 548), αν και συχνότερα μαζεύει τεράστιους πλανήτες σε στενές αστρικές τροχιές (δηλαδή καυτούς Δία) - και κατά συνέπεια αυτοί οι πλανήτες έχουν τελειώσει - παρουσιάζεται στον τρέχοντα επιβεβαιωμένο πληθυσμό εξωπλανητών. Επίσης, μεμονωμένα, η μέθοδος είναι αποτελεσματική μόνο έως περίπου 160 έτη φωτός από τη Γη - και σας δίνει μόνο την ελάχιστη μάζα, όχι το μέγεθος, του εξωπλανήτη.
Για να προσδιορίσετε το μέγεθος ενός πλανήτη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε…
Η μέθοδος διέλευσης - Η μέθοδος διέλευσης είναι αποτελεσματική τόσο στον εντοπισμό εξωπλανητών όσο και στον προσδιορισμό της διαμέτρου τους - αν και έχει υψηλό ποσοστό ψευδών θετικών. Ένα αστέρι με έναν πλανήτη που διέρχεται, ο οποίος εμποδίζει εν μέρει το φως του, είναι εξ ορισμού ένα μεταβλητό αστέρι. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί λόγοι για τους οποίους ένα αστέρι μπορεί να είναι μεταβλητό - πολλοί από τους οποίους δεν περιλαμβάνουν έναν πλανήτη που διέρχεται.
Για το λόγο αυτό, η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας χρησιμοποιείται συχνά για την επιβεβαίωση της εύρεσης της μεθόδου διέλευσης. Έτσι, αν και 128 πλανήτες αποδίδονται στη μέθοδο διαμετακόμισης - αυτοί είναι επίσης μέρος των 500 μετρημένων για τη μέθοδο ακτινικής ταχύτητας. Η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας σάς δίνει τη μάζα του πλανήτη - και η μέθοδος διέλευσης σας δίνει το μέγεθος (διάμετρος) - και με τα δύο αυτά μέτρα μπορείτε να αποκτήσετε την πυκνότητα του πλανήτη. Η τροχιακή περίοδος του πλανήτη (με οποιαδήποτε από τις δύο μεθόδους) σας δίνει επίσης την απόσταση του εξωπλανήτη από το αστέρι του, από τον Τρίτο Νόμο του Κέπλερ (δηλαδή του Γιόχαν). Και έτσι μπορούμε να προσδιορίσουμε εάν ένας πλανήτης βρίσκεται σε κατοικήσιμη ζώνη ενός αστεριού.
Είναι επίσης δυνατό, από την εξέταση μικρών παραλλαγών στην περιοδικότητα διαμετακόμισης (δηλ. Κανονικότητα) και τη διάρκεια της διέλευσης, να εντοπιστούν επιπλέον μικρότεροι πλανήτες (στην πραγματικότητα 8 έχουν βρεθεί μέσω αυτής της μεθόδου ή 12 εάν συμπεριλάβετε ανιχνεύσεις χρονισμού pulsar). Με αυξημένη ευαισθησία στο μέλλον, μπορεί επίσης να είναι δυνατή η αναγνώριση εξωμοίων με αυτόν τον τρόπο.
Η μέθοδος διέλευσης μπορεί επίσης να επιτρέψει μια φασματοσκοπική ανάλυση της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη. Έτσι, ένας βασικός στόχος εδώ είναι να βρούμε ένα ανάλογο της Γης σε κατοικήσιμη ζώνη, στη συνέχεια να εξετάσουμε την ατμόσφαιρά του και να παρακολουθήσουμε τις ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές του - με άλλα λόγια, σάρωση για σημάδια ζωής.
Για να βρείτε πλανήτες σε ευρύτερες τροχιές, μπορείτε να δοκιμάσετε…
Άμεση απεικόνιση - Αυτό είναι δύσκολο, δεδομένου ότι ένας πλανήτης είναι μια αχνή πηγή φωτός κοντά σε μια πολύ φωτεινή πηγή φωτός (το αστέρι). Παρ 'όλα αυτά, 24 έχουν βρεθεί μέχρι τώρα. Η μηδενική ενδομετρία, όπου το φως του αστεριού από δύο παρατηρήσεις ακυρώνεται αποτελεσματικά μέσω καταστροφικών παρεμβολών, είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος ανίχνευσης τυχόν εξασθενημένων πηγών φωτός που συνήθως κρύβονται από το φως του αστεριού.
Βαρυτικός φακός - Ένα αστέρι μπορεί να δημιουργήσει έναν στενό βαρυτικό φακό και ως εκ τούτου να μεγεθύνει μια μακρινή πηγή φωτός - και εάν ένας πλανήτης γύρω από αυτό το αστέρι είναι στη σωστή θέση για να παρακάμψει ελαφρώς αυτό το φακό, μπορεί να κάνει την παρουσία του γνωστή. Ένα τέτοιο γεγονός είναι σχετικά σπάνιο - και στη συνέχεια πρέπει να επιβεβαιωθεί μέσω επαναλαμβανόμενων παρατηρήσεων. Παρ 'όλα αυτά, αυτή η μέθοδος έχει ανιχνεύσει 12 έως τώρα, οι οποίοι περιλαμβάνουν μικρότερους πλανήτες σε ευρείες τροχιές όπως το OGLE-2005-BLG-390Lb.
Αυτές οι τρέχουσες τεχνικές δεν αναμένεται να προσφέρουν πλήρη απογραφή όλων των πλανητών εντός των τρεχόντων ορίων παρατήρησης, αλλά μας προσφέρουν μια εντύπωση για το πόσα μπορεί να υπάρχουν εκεί έξω. Έχει εκτιμηθεί κερδοσκοπικά από τα ελάχιστα διαθέσιμα δεδομένα μέχρι στιγμής, ότι μπορεί να υπάρχουν 50 δισεκατομμύρια πλανήτες μέσα στον γαλαξία μας. Ωστόσο, ορισμένα οριστικά ζητήματα παραμένουν να μελετηθούν πλήρως, όπως όταν σχεδιάζετε τη γραμμή μεταξύ ενός πλανήτη έναντι ενός καφέ νάνου. Η Εγκυκλοπαίδεια Extrasolar Planets θέτει το όριο σε 20 μάζες Δία.
Εν πάση περιπτώσει, 548 επιβεβαιωμένοι εξωπλανήτες για μόλις 19 χρόνια πλανητικής επισήμανσης δεν είναι κακός. Και η αναζήτηση συνεχίζεται.
Περαιτέρω ανάγνωση:
Η Εγκυκλοπαίδεια των Εξωηλιακών Πλανητών
Η βάση δεδομένων Star και Exoplanet της NASA (NStED)
Μέθοδοι ανίχνευσης εξωηλιακών πλανητών
Η αποστολή του Κέπλερ.
