Từ điển bách khoa hành tinh Extrasolar đếm được 548 hành tinh ngoài hệ mặt trời được xác nhận vào ngày 6 tháng 5 năm 2011, trong khi Cơ sở dữ liệu Ngôi sao và Exoplanet của NASA (được cập nhật hàng tuần) hôm nay đã báo cáo 535. Ví dụ, có 1.235 ứng cử viên được sứ mệnh Kepler công bố vào tháng 2, bao gồm 54 có thể ở trong một khu vực có thể ở được
Vì vậy, những kỹ thuật được đưa ra để đưa ra những phát hiện này?
Thời gian xung - Một pulsar là một ngôi sao neutron với một tia cực gần thẳng hàng với Trái đất. Khi ngôi sao quay và một máy bay phản lực đi vào đường ngắm của Trái đất, chúng ta phát hiện một xung ánh sáng cực kỳ đều đặn. Thật vậy, nó thường xuyên đến mức một chút chao đảo trong chuyển động của ngôi sao, do nó sở hữu các hành tinh, có thể phát hiện được.
Các hành tinh ngoài hệ mặt trời đầu tiên (ví dụ như các ngoại hành tinh) được tìm thấy theo cách này, thực tế là ba trong số chúng, xung quanh xung PSR B1257 + 12 vào năm 1992. Tất nhiên, kỹ thuật này chỉ hữu ích trong việc tìm kiếm các hành tinh xung quanh các xung, không ai có thể coi là có thể ở được - ít nhất là theo định nghĩa hiện tại - và, trong tất cả, chỉ có 4 hành tinh xung như vậy đã được xác nhận cho đến nay.
Để tìm kiếm các hành tinh xung quanh các ngôi sao theo trình tự chính, chúng ta có
Phương pháp vận tốc hướng tâm - Nguyên tắc này tương tự như phát hiện thông qua các dị thường thời gian xung, trong đó một hành tinh hoặc các hành tinh dịch chuyển ngôi sao của chúng qua lại khi chúng quay quanh quỹ đạo, gây ra những thay đổi nhỏ trong vận tốc ngôi sao so với Trái đất. Những thay đổi này thường được đo bằng sự dịch chuyển trong các vạch quang phổ sao, có thể phát hiện được qua phép đo phổ Doppler, mặc dù phát hiện qua chiêm tinh học (phát hiện trực tiếp các dịch chuyển phút ở vị trí ngôi sao trên bầu trời) cũng có thể.
Cho đến nay, phương pháp vận tốc hướng tâm là phương pháp hiệu quả nhất để phát hiện ngoại hành tinh (tìm 500 trong số 548), mặc dù nó thường xuyên nhặt được các hành tinh lớn trong quỹ đạo gần sao (ví dụ Sao Mộc nóng) - và do đó, các hành tinh này đã kết thúc -Được biểu thị trong dân số ngoại hành tinh được xác nhận hiện tại. Ngoài ra, trong sự cô lập, phương pháp này chỉ có hiệu quả cách Trái đất khoảng 160 năm ánh sáng - và chỉ cung cấp cho bạn khối lượng tối thiểu, không phải kích thước của ngoại hành tinh.
Để xác định kích thước hành tinh, bạn có thể sử dụng
Phương thức vận chuyển - Phương pháp vận chuyển có hiệu quả trong cả việc phát hiện các ngoại hành tinh và xác định đường kính của chúng - mặc dù nó có tỷ lệ dương tính giả cao. Một ngôi sao với một hành tinh quá cảnh, ngăn chặn một phần ánh sáng của nó, theo định nghĩa là một ngôi sao biến đổi. Tuy nhiên, có nhiều lý do khác nhau tại sao một ngôi sao có thể biến đổi - nhiều trong số đó không liên quan đến một hành tinh quá cảnh.
Vì lý do này, phương pháp vận tốc hướng tâm thường được sử dụng để xác nhận tìm kiếm phương thức vận chuyển. Do đó, mặc dù 128 hành tinh được quy cho phương thức vận chuyển - đây cũng là một phần của 500 được tính cho phương pháp vận tốc hướng tâm. Phương pháp vận tốc hướng tâm cung cấp cho bạn khối lượng hành tinh - và phương pháp vận chuyển cung cấp cho bạn kích thước (đường kính) của nó - và với cả hai biện pháp này, bạn có thể có được mật độ hành tinh. Thời kỳ quỹ đạo hành tinh (theo một trong hai phương pháp) cũng cung cấp cho bạn khoảng cách của ngoại hành tinh từ ngôi sao của nó, bởi Luật thứ ba của Kepler, (đó là Julian Định). Và đây là cách chúng ta có thể xác định xem một hành tinh có nằm trong vùng có thể ở được không.
Cũng có thể, từ việc xem xét các biến thể nhỏ trong chu kỳ vận chuyển (tức là tính đều đặn) và thời gian vận chuyển, để xác định các hành tinh nhỏ hơn (thực tế 8 đã được tìm thấy thông qua phương pháp này, hoặc 12 nếu bạn bao gồm các phát hiện thời gian xung). Với độ nhạy tăng lên trong tương lai, cũng có thể xác định exomoons theo cách này.
Phương pháp vận chuyển cũng có thể cho phép phân tích quang phổ về bầu khí quyển hành tinh. Vì vậy, mục tiêu chính ở đây là tìm ra một chất tương tự Trái đất trong vùng có thể ở được, sau đó kiểm tra bầu khí quyển của nó và theo dõi các chương trình phát sóng điện từ của nó - nói cách khác, quét các dấu hiệu sự sống.
Để tìm các hành tinh trong quỹ đạo rộng hơn, bạn có thể thử
Hình ảnh trực tiếp - Đây là một thách thức vì một hành tinh là một nguồn sáng mờ gần nguồn sáng rất mạnh (ngôi sao). Tuy nhiên, 24 đã được tìm thấy theo cách này cho đến nay. Giao thoa kế giao thoa, trong đó ánh sáng sao từ hai lần quan sát bị triệt tiêu một cách hiệu quả thông qua giao thoa triệt tiêu, là một cách hiệu quả để phát hiện bất kỳ nguồn sáng mờ nào thường bị ánh sáng sao che giấu.
Thấu kính hấp dẫn - Một ngôi sao có thể tạo ra một thấu kính hấp dẫn hẹp và do đó phóng to một nguồn sáng ở xa - và nếu một hành tinh xung quanh ngôi sao đó ở đúng vị trí để làm lệch nhẹ hiệu ứng thấu kính này, nó có thể làm cho sự hiện diện của nó được biết đến. Một sự kiện như vậy là tương đối hiếm - và sau đó phải được xác nhận thông qua các quan sát lặp đi lặp lại. Tuy nhiên, phương pháp này đã phát hiện 12 cho đến nay, bao gồm các hành tinh nhỏ hơn trong các quỹ đạo rộng như OGLE-2005-BLG-390Lb.
Những kỹ thuật hiện tại này dự kiến sẽ không cung cấp một cuộc điều tra dân số đầy đủ về tất cả các hành tinh trong các ranh giới quan sát hiện tại, nhưng chúng ta có ấn tượng về số lượng có thể có ngoài đó. Người ta đã ước tính một cách cụ thể từ dữ liệu ít ỏi có sẵn cho đến nay, rằng có thể có 50 tỷ hành tinh trong thiên hà của chúng ta. Tuy nhiên, một số vấn đề xác định vẫn phải được suy nghĩ đầy đủ, chẳng hạn như nơi bạn vẽ ranh giới giữa một hành tinh so với sao lùn nâu. Bách khoa toàn thư hành tinh ngoài hành tinh hiện đặt giới hạn ở 20 khối sao Mộc.
Nhưng dù sao, 548 xác nhận ngoại hành tinh chỉ trong 19 năm phát hiện hành tinh không phải là điều tồi tệ. Và cuộc tìm kiếm vẫn tiếp tục.
Đọc thêm:
Bách khoa toàn thư hành tinh
Cơ sở dữ liệu Ngôi sao và Exoplanet của NASA (NStED)
Phương pháp phát hiện các hành tinh ngoài hệ mặt trời
Nhiệm vụ Kepler.
