望遠鏡なしの天文学-惑星発見

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太陽系外惑星百科事典は、2011年5月6日に確認された太陽系外惑星548を数えましたが、NASAの星と太陽系外惑星データベース(毎週更新)は本日535を報告しました。居住可能なゾーンにいる。

それで、これらの発見を思いつくためにどんな技術がもたらされるのでしょうか?

パルサータイミング –パルサーは、地球にほぼ揃った極ジェットを備えた中性子星です。星が回転してジェットが地球の見通し線に入ると、非常に規則的な光パルスが検出されます。実際、非常に規則的であるため、惑星を所有しているため、星の動きにわずかな揺れが検出されます。

最初の太陽系外惑星(つまり、太陽系外惑星)はこのようにして発見されました。実際には1992年のパルサーPSR B1257 + 12の周りの3つです。もちろん、この手法はパルサー周辺の惑星を見つけるためにのみ役立ちます。 –少なくとも現在の定義による–そして、全部で4つだけのそのようなパルサー惑星が現在までに確認されました。

主系列星の周りの惑星を探すために…

ラジアル速度法 –これは原則的に、パルサータイミング異常による検出と似ています。惑星が軌道に沿って星を前後に移動させ、地球に対する星の速度に小さな変化を引き起こします。これらの変化は通常、星のスペクトル線のシフトとして測定され、ドップラー分光法で検出できますが、天文測定による検出(空の星の位置の微小なシフトの直接検出)も可能です。

今日まで、放射速度法は太陽系外惑星の検出に最も生産的な方法でした(548のうち500を見つける)が、恒星周回軌道にある巨大な惑星(つまり、高温の木星)を最も頻繁にピックアップします。その結果、これらの惑星は終わりました。 -現在確認されている太陽系外惑星の集団に代表される。また、単独では、この方法は地球から約160光年までしか効果がなく、太陽系外惑星のサイズではなく、最小の質量しか得られません。

惑星のサイズを決定するには、次を使用できます...

輸送方法 –トランジット法は、太陽系外惑星の検出と直径の決定の両方に効果的ですが、偽陽性率が高くなります。通過する惑星が部分的に光を遮っている星は、定義により、変光星です。ただし、星が変動する理由はさまざまですが、その多くは通過する惑星には関係していません。

このため、トランジット法の結果を確認するために、放射速度法がよく使用されます。したがって、128個の惑星は輸送法に起因しますが、これらはまた、ラジアル速度法でカウントされる500個の一部です。放射速度法では惑星の質量がわかり、通過法ではそのサイズ(直径)がわかります。これら両方の方法で惑星の密度を求めることができます。惑星の軌道周期(どちらの方法でも)は、ケプラー(ヨハネス)の第三法則により、星から太陽系外惑星までの距離を示します。これは、惑星が星の居住可能ゾーンにあるかどうかを判断する方法です。

トランジットの周期性(つまり、規則性)とトランジットの継続時間のわずかな変動を考慮して、さらに小さな惑星を特定することもできます(実際には、この方法で8個、またはパルサータイミング検出を含めると12個の惑星が見つかります)。将来的に感度が向上するため、この方法でエキソムーンを特定することも可能になるかもしれません。

トランジット法では、惑星の大気の分光分析も可能です。したがって、ここでの主要な目標は、居住可能なゾーンで地球の類似物を見つけ、その大気を調べ、その電磁放送を監視すること、つまり、生命徴候をスキャンすることです。

より広い軌道にある惑星を見つけるには、次のことを試してみてください…

直接イメージング –惑星は非常に明るい光源(星)の近くのかすかな光源なので、これは挑戦的です。それにもかかわらず、これまでに24個がこの方法で見つかっています。 2つの観測からのスターライトが相殺干渉によって効果的にキャンセルされるヌル干渉法は、通常はスターの光によって隠されている暗い光源を検出する効果的な方法です。

重力レンズ –星は狭い重力レンズを作り、それにより遠方の光源を拡大できます–そしてその星の周りの惑星がこのレンズ効果をわずかに歪めるのにちょうど良い位置にある場合、それはその存在を知ることができます。このようなイベントは比較的まれであり、繰り返し観察して確認する必要があります。それにもかかわらず、この方法ではこれまでに12個が検出されました。これには、OGLE-2005-BLG-390Lbなどの広い軌道にある小さな惑星が含まれます。

これらの現在の手法は、現在の観測境界内にあるすべての惑星の完全な国勢調査を提供するとは期待されていませんが、そこにいくつあるかもしれないという印象を私たちに提供します。これまでに入手できた乏しいデータから、私たちの銀河内には500億の惑星があると推測されています。ただし、惑星と茶色の小人との間に線を引く場合など、多くの定義上の問題については十分に検討する必要があります。太陽系外惑星百科事典は現在、木星の質量が20に制限されています。

とにかく、たった19年間の惑星スポッティングで548体が太陽系外惑星を確認したのは悪いことではない。そして捜索は続く。

参考文献:
太陽系外惑星百科事典
NASAの星と太陽系外惑星のデータベース(NStED)
太陽系外惑星を検出する方法
ケプラーの使命。

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