Εξηγητής:Πώς οι αστρονόμοι βρίσκουν εξωπλανήτες
Η μέθοδος διαμετακόμισης είναι σήμερα μία από τις πιο επιτυχημένες και ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνικές για την ανακάλυψη εξωπλανήτων εκτός του ηλιακού μας συστήματος. It involves observing slight dimming or "dips" in the light emitted from a star. Αυτές οι βουτιές εμφανίζονται όταν ένα exoplanet περνάει, ή μεταδίδει, μπροστά από το αστέρι του ξενιστή όπως φαίνεται από το πλεονέκτημα μας στη γη.
Κατά τη διάρκεια μιας διαμετακόμισης, ο πλανήτης μπλοκάρει ένα μικρό κλάσμα του φωτός του αστεριού, προκαλώντας προσωρινή μείωση της συνολικής φωτεινότητας του αστεριού. Αυτή η μείωση στη συνέχεια ανιχνεύεται και μετράται από ευαίσθητα τηλεσκόπια και όργανα σχεδιασμένα για αυτόν τον συγκεκριμένο σκοπό.
Μια βασική πτυχή της μεθόδου διαμετακόμισης είναι η ακριβής μέτρηση των παραλλαγών έντασης φωτός χρησιμοποιώντας φωτομετρία. Καθώς ο πλανήτης διέρχεται μπροστά από το αστέρι, η ποσότητα φωτός που φτάνει στο τηλεσκόπιο από αυτό το αστέρι μειώνεται και αυτή η αλλαγή στη φωτεινότητα παρακολουθείται και καταγράφεται προσεκτικά.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, που ξεκίνησε από τη NASA το 2009, σχεδιάστηκε ειδικά για τη μέθοδο διαμετακόμισης και έκανε σημαντικές ανακαλύψεις εξωπλανήτες, ιδιαίτερα πλανήτες μεγέθους γης που περιστρέφονται γύρω από τις κατοικημένες ζώνες των αστεριών τους.
2. Μέθοδος ακτινικής ταχύτητας
Η μέθοδος ακτινικής ταχύτητας, γνωστή και ως μέθοδος φασματοσκοπίας Doppler, μετρά τις ελαφρές ταλαντεύσεις ή τις περιοδικές αλλαγές στην κίνηση ενός αστεριού που προκαλείται από το βαρυτικό ρυμουλκό που ασκείται από έναν πλανήτη γύρω από έναν τροχό.
Καθώς ένας πλανήτης περιστρέφει το αστέρι του, ασκεί βαρυτική επιρροή, προκαλώντας το αστέρι να μετακινείται ελαφρώς προς τα εμπρός και πίσω κατά μήκος της οπτικής μας. Αυτές οι αλλαγές στην ταχύτητα του αστεριού είναι απίστευτα μικροσκοπικές και απαιτούν ακριβείς φασματοσκοπικές παρατηρήσεις για ανίχνευση.
Τα φασματοσκοπικά όργανα μπορούν να χωρίσουν το φως του αστεριού στα μήκη κύματος του συστατικού και να αποκαλύψουν ελαφρές μετατοπίσεις στις φασματικές γραμμές. Καθώς το αστέρι κινείται προς και μακριά από εμάς λόγω της βαρυτικής επιρροής του πλανήτη, οι φασματικές γραμμές υφίστανται ένα κανονικό πρότυπο μετατοπίσεων, γνωστού ως Doppler.
Η ακριβής μέτρηση αυτών των παραλλαγών περιοδικής ταχύτητας επιτρέπει στους αστρονόμους να εκτιμήσουν την ελάχιστη μάζα του πλανήτη τροχιάς, τον χρόνο που απαιτείται για να ολοκληρωθεί μια τροχιά (τροχιακή περίοδος) και, με περαιτέρω παρατηρήσεις, να συμπεράνει την απόσταση από το αστέρι.
3. Άμεση απεικόνιση
Η μέθοδος άμεσης απεικόνισης περιλαμβάνει τη λήψη πραγματικών εικόνων των εξωπλανήτων, την επίλυσή τους από την αντανάκλαση των αστέρων του ξενιστή τους. Ωστόσο, λόγω των τεράστιων προκλήσεων στην επίτευξη της απαραίτητης ανάλυσης και αντίθεσης, αυτή η μέθοδος έχει απεικονίσει μόνο με επιτυχία μια χούφτα εξωπλανήτες, κυρίως μεγάλους, νέους πλανήτες που διαχωρίζονται βαρυτικά από τα αστέρια τους και εκπέμπουν τη δική τους αχνή λάμψη.
4. Βαρβική μικολενοποίηση
Η βαρυτική μικροσφαιρίνη είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί το βαρυτικό πεδίο ενός τεράστιου παρεμβαλλόμενου αντικειμένου, όπως ένα αστέρι ή γαλαξία, για να μεγεθύνει και να παραμορφώσει το φως που εκπέμπεται από μια πηγή φόντου, αποκαλύπτοντας την παρουσία ενός εξωπλανήτη.
Ως αστέρι φόντου περνά πίσω ή κοντά στο μαζικό παρεμβαλλόμενο αντικείμενο, το φως από την πηγή του φόντου είναι λυγισμένη και επικεντρώνεται, οδηγώντας σε προσωρινή επίδραση φωτεινότητας ή μεγέθυνσης. Εάν υπάρχει μια εξωπλανήτη που περιστρέφεται γύρω από το τεράστιο αντικείμενο που παρεμβάλλεται, μπορεί να προκαλέσει μικρές στρεβλώσεις ή ανωμαλίες σε αυτό το πρότυπο μεγέθυνσης.
Η ανίχνευση και η ανάλυση αυτών των ανωμαλιών επιτρέπει στους αστρονόμους να συμπεράνουν την παρουσία και τα χαρακτηριστικά των εξωπλανήτων.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ορισμένες ανακαλύψεις Exoplanet γίνονται χρησιμοποιώντας συνδυασμούς αυτών των μεθόδων ή μέσω εναλλακτικών προσεγγίσεων, όπως η αστρομετρία (μετρήσεις αλλαγών στη θέση ενός αστεριού για την ανίχνευση της βαρυτικής επίδρασης ενός exoplanet που περιστρέφεται γύρω).
