恒星世界

太阳系外有系外行星吗?有的话如何探测?

太阳系外是有系外行星的截至20211220,已发现系外行星4904,系外行星系统3628,系外多行星系统808个(最新数据见:http://exoplanet.eu/catalog/


1. 太阳系外行星艺术想象图(图源http://image.telegiz.com/)  


系外行星相对于自己的母恒星而言一般要暗得多,很容易被母恒星的光芒淹没;或者,因为离母恒星太近或者距离我们太远,望远镜无法将行星和母恒星分辨开,这些情况都会导致系外行星难以直接成像观测。所以目前主要使用一些间接方法发现系外行星主要有三类:  

视向速度法通过恒星光谱线的红移或蓝移可以测量恒星沿视线方向的运动速度如果有一颗行星绕恒星公转,且轨道平面不是正好正对我们视线的话,它的引力就会导致恒星出现周期性的前后摆动,也就是它的视向速度呈现周期的变化,表现在光谱就是光谱呈现周期性的红移和蓝移。所以只要设备光谱观测能力够强精度够高,就有可能观测到恒星视向速度的这种变化,从而发现系外行星。  

凌星相比于视向速度,凌星法系外行星的轨道面角度有更高的要求需要轨道面几乎侧对我们的视线才行。这样行星在公转过程中,会周期性的跑到母恒星的前面挡住一部分恒星表面(凌星会导致整个系统的光度发生周期性的微小变化。这时我们用测光的方法去观测它,只要设备的能力够强,我们就能探测到这种微小的变化,画出它的光变曲线,从而发现系外行星。  

引力透镜法。带有行星的恒星系统恰好挡在遥远恒星与观测者之间,因引力透镜作用使遥远恒星的亮度发生微小的增亮  如果系外行星距离地球1.5光年,遥远恒星距离加倍,那么,木星级别的行星将会20%的可能性使遥远恒星亮度增加5%要进行微引力透镜的探测,也需要设备有很强的测光能力和很高的测光精度。  


本回答主要参考了苏宜老师编著的《天文学新概论(第五版)》)  


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