Bolygók más csillagok körül (exobolygók)

356

 


Az Orion-köd: csillagok, csillaghalmazok szülőhelye


Kialakulóban lévő csillagok az Orion-köd belsejében (sok körül porkorong van)

Bolygók felfedezése más csillagok körül (exobolygók)

Megfigyelési módszerek:

A) közvetlen kimutatás:

  • látszik a bolygó a csillag mellett (pl. űrtávcsöves felvételek, főleg infravörösben);
  • infravörös többlet-sugárzás (a bolygó hőmérsékleti sugárzása hozzáadódik a csillagáéhoz)

B) közvetett kimutatás:

  • fotometria (csillag fényességének változása a bolygója általi részleges elfedése miatt);
  • asztrometria (a csillag hullámos térbeli sajátmozgása az éggömbön);
  • spektroszkópia (a csillag színképvonalainak periodikus kék-vörös eltolódása);
  • spektroszkópia (Doppler imaging, a csillag színképvonalainak alakja változik, ha fedés van)
  • gravitációs perturbáló hatás (a csillag körüli anyagkorongban)
  • gravitációs lencse hatás (egy háttér csillag fényének kettős felerősítése a bolygós csillag által)
  • pulzár-jelek modulációja (a pulzár keringéséből származóan)

A legsikeresebben alkalmazott módszer a csillag színképvonalainak vizsgálata volt eddig. Ha a csillagnak van nagy tömegű bolygója, akkor a csillag is kering a közös tömegközéppontjuk körül, periodikusan közeledik-távolodik hozzánk képest, így a Doppler-effektus miatt a csillag színképében a vonalak hol a kék, hol a vörös felé eltolódnak.

A csillag látóirányú sebességének változását jellemzi: a P periódus és a K amplitúdó. Először a csillag színképből és luminozitásból becsült M* tömege és a P periódus alapján Kepler III. törvénye megadja a bolygó r pályasugarát. Körpályát feltételezve a sugárból kapjuk a bolygó Vb pályamenti sebességét, majd az impulzusmegmaradás alapján a bolygó Mb tömegét. Ez az érték az Mb sin i, azaz a bolygó minimális tömege, ugyanis a látóirányunk és a bolygó keringési síkjára merőleges irány közötti szöget (i) általában nem ismerjük.

Már 108 csillag körül 123 bolygót találtak a spektroszkópiai módszerrel (13 csillagnál több bolygó is van), valamint 4 csillag elhalványodása utal bolygó elhaladására a csillag korongja előtt (2004 nyara)! Az eddig felfedezett exobolygók szinte mind a Jupiterhez hasonló óriások. A kisebb tömegű, Föld típusú bolygók detektálásához a következő években indítandó speciális űrtávcsövek adnak majd lehetőséget.


Színképelemzési, radiális sebesség módszer, és a csillag mozgását kimutató asztrometriai (pozíciómérési) módszer


Csillagfedési módszer, és a csillag kitakarásával optikai interferometriai módszer


A Nap mozgása a bolygók hatására a Naprendszer tömegközéppontja körül (10 pc távolságból, a bolygók síkjára merőleges irányból nézve)


A bolygók hatására a Nap mozgásának látóirányú sebessége változik (10 pc távolságból, a bolygók síkjának irányából nézve). A 12 éves nagy hullám a Jupiter keringéséből származik.


Spektroszkópiai módszer alapja


A csillag látóirányú sebességváltozása a színképvonalainak eltolódásából határozható meg (Doppler-effektus)


A radiális (látóirányú) sebesség a hullámhossz eltolódásból számítható


A spektroszkópiailag fölfedezett 47 UMa exobolygói – összehasonlítva a Naprendszerrel


A látható fényben a Nap sokkal fényesebb bolygóinál, de az infravörös tartományban már kisebb a különbség


A bolygó csillagfedésekor a fényesség csökkenése függ a csillag típusától (fent) és a bolygónak a csillaghoz viszonyított méretétől (lent)


A nu Andromedae sebességváltozása 3 bolygó létére utal


Az életzóna különböző csillagok körül (ahol a csillagról érkező fényenergia akkora, hogy az ottani bolygón a hőmérséklet a víz fagyás és forráspontja közötti lehet)


A Corot misszió exobolygók keresésére


A Kepler misszió exobolygók keresésére


A tervezett Darwin misszió

Hozzászólás

hozzászólás