發(fā)現(xiàn)系外行星的7種辦法

從1992年發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星以來，科學家至今已發(fā)現(xiàn)好幾千顆系外行星。這里簡介他們用于發(fā)現(xiàn)系外行星的7種方法。

觀察凌日

凌日是行星在經(jīng)過恒星面前（凌日）期間遮住恒星部分星光，造成恒星亮度下降的情況。美國宇航局的“開普勒號”空間望遠鏡自2009年3月升空至今，通過觀察凌日的方法已發(fā)現(xiàn)超過2700顆系外行星。科學家也常通過尋找一顆特定行星凌日時間的變化，來發(fā)現(xiàn)環(huán)繞同一顆恒星的其他行星。

搖晃的恒星

徑向速度方法找尋的是在一顆恒星接近和離開地球期間，環(huán)繞恒星的行星造成的恒星輕微晃動。該方法測量的是由引力牽引造成的恒星光偏移。科學家運用該方法，借助光譜儀發(fā)現(xiàn)了許多系外行星。

引力透鏡

采用這種方法，科學家觀測的是：當我們從地球上看去，一個附近的大質量天體經(jīng)過一顆遙遠恒星的正前方時所發(fā)生的情況。這個大質量天體的引力場會像透鏡一樣扭曲、放大恒星光，這種作用產(chǎn)生的光變曲線（它描述恒星光隨著時間推移而變亮和變暗的情況）會告訴科學家這個大質量天體（經(jīng)常也是一顆恒星）的大量信息。如果這個大質量天體就是恒星，而且它有行星環(huán)繞，那么行星同樣會產(chǎn)生次級光變曲線，科學家由此可判定行星的存在。凌日技術要求行星軌道距離恒星相對近一些，但引力透鏡方法無此要求。采用引力透鏡，科學家發(fā)現(xiàn)了在深空巡航、沒有母恒星的“流浪行星”。

直接拍攝

采用日冕儀阻擋母恒星的星光，強力望遠鏡能直接拍攝遙遠行星。美國宇航局的哈勃空間望遠鏡和一些地面望遠鏡，直接拍攝到了不少的系外行星。

脈沖計時

這種技術被用來發(fā)現(xiàn)環(huán)繞脈沖星的行星。作為恒星爆發(fā)后留下的超致密小小殘骸，脈沖星在自轉過程中會以固定時間間隔發(fā)射無線電波。如果這種間隔變得異常，就可能表明有行星環(huán)繞脈沖星。科學家們在1992年發(fā)現(xiàn)系外行星，就是采用了這種方法。

利用狹義相對論

采用這一新方法，科學家尋找的是恒星的一種變亮：行星對母恒星的引力拖曳會導致恒星的光子堆積能量，恒星光因為相對論效應而被聚焦到恒星運動方向。有“愛因斯坦行星”之稱的系外行星“開普勒—76b”，就是通過這種技術被發(fā)現(xiàn)的。隨著該方法不斷被完善，通過它很可能會發(fā)現(xiàn)更多的系外行星。

天體測定

科學家通過超精確跟蹤恒星在天空中的運動來發(fā)現(xiàn)環(huán)繞恒星的行星。這種方法與徑向速度方法有相似，但也有差異。科學家采用這種方法尋找系外行星已有幾十年。