Ինչպե՞ս են աստղագետները գտնում էկզոմոլորակները:

Նկարչի հայեցակարգը, թե ինչ հեռավոր մոլորակ է անցնում իր աստղի առջև: Շատ էկզոմոլորակներ հայտնաբերվում են աստղի լույսի փոքր ընկղմամբ, որը տեղի է ունենում մոլորակների անցման ժամանակ: Պատկերը միջոցովSciTechDaily.


Քանի որTRAPPIST-1 նորություններhitԼՄ -ներին հարվածել է 2017 թվականի փետրվարի 22 -ին, էկզոմոլորակները դարձել են նույնիսկ ավելի թեժ թեմա, քան նրանք արդեն եղել էին: TRAPPIST-1 համակարգի հայտնի 7 մոլորակները գտնվում են մեզանից ընդամենը 40 լուսատարի հեռավորության վրա, և նրանքհասուն է հետախուզության համարԵրկրի և տիեզերքի վրա հիմնված աստղադիտակների միջոցով: Բայցմի քանի հազարաստղագետներին հայտնի են այլ էկզոմոլորակներ ՝ հեռավոր արևների շուրջը պտտվող մոլորակներ: Նկարչի վերը նշված հայեցակարգը մի փոքր մոլորեցնող է, քանի որ ցույց չի տալիս, թե որքան շատ, շատ պայծառ աստղերն են ի տարբերություն իրենց մոլորակների: Աստղերի այս պայծառությունն է, որ այդքան դժվար է գտնում էկզոմոլորակները: Հետևեք ստորև բերված հղումներին ՝ ավելին իմանալու համար, թե ինչպես են աստղագետները գտնում էկզոմոլորակներ:

Էկզոմոլորակների մեծ մասը հայտնաբերվում է տարանցիկ մեթոդով


Որոշ էկզոմոլորակներ հայտնաբերվում են տատանումների մեթոդով

Մի քանի էկզոմոլորակներ հայտնաբերվում են ուղղակի պատկերների միջոցով

Մի քանի էկզոմոլորակներ հայտնաբերվում են միկրոկառուցման միջոցով

Նկարչի հայեցակարգը TRAPPIST-1 համակարգի վերաբերյալ ՝ դիտված Երկրից: Պատկերի հեղինակ ՝NASA/JPL-Caltech.


Մոլորակների մեծ մասը հայտնաբերվում է տարանցման եղանակով:Այդպես էր TRAPPIST-1 մոլորակների դեպքում: Փաստորեն, TRAPPIST բառը նշանակում է գրունտայինTransnsiting Planets and PlanetesImals Փոքր աստղադիտակը, որը, ՆԱՍԱ -ի Spitzer տիեզերական աստղադիտակի և այլ աստղադիտակների հետ միասին, օգնեց բացահայտել այս համակարգի մոլորակները:

Մենք գիտենք էկզոմոլորակների մեծ մասը տարանցման մեթոդի միջոցով մասամբ, քանի որ մեր աշխարհի գլխավոր մոլորակ որսացնող աստղադիտակը `տիեզերական Կեպլերի առաքելությունը, օգտագործում է այս մեթոդը: Սկզբնական առաքելությունը, որը մեկնարկել է 2009 թվականին, գտել է 4669 էկզոմոլորակի թեկնածու, որոնցից 2.331 -ը հաստատված էկզոմոլորակներ են,ըստ ՆԱՍԱ -ի. Այդ ժամանակից ի վեր Կեպլերի ընդլայնված առաքելությունը (K2) հայտնաբերել էավելին.

Տարանցիկ ճանապարհովՆԱՍԱ -ն.

Kepler-6b-ի լույսի կորը. Ընկնելը ներկայացնում է մոլորակի տարանցումը: Պատկերը միջոցովՎիքիպահեստ.


Ինչպե՞ս է գործում տարանցման մեթոդը: Արեգակի խավարումը, օրինակ,էտրանզիտ, որը տեղի է ունենում, երբ լուսինը անցնում է Արեգակի և Երկրի միջև: Էկզոմոլորակի անցումները տեղի են ունենում, երբ հեռավոր էկզոմոլորակն անցնում է իր աստղի և Երկրի միջև: Երբ տեղի է ունենում արևի ամբողջական խավարում, մեր արևի լույսը 100% -ից անցնում է գրեթե 0% -ի, ինչպես երևում է Երկրից, այնուհետև 100% -ով հետ է դառնում, երբ խավարումն ավարտվում է: Բայց երբ գիտնականները դիտում են հեռավոր աստղեր ՝ տիեզերական մոլորակներ փնտրելու համար, աստղի լույսը կարող է, առավելագույնը, մարել ընդամենը մի քանի տոկոսով կամ կոտորակների տոկոսով: Այդուհանդերձ, ենթադրելով, որ դա տեղի է ունենում կանոնավոր կերպով, երբ մոլորակը պտտվում է իր աստղի շուրջ, աստղի լույսի ներքո ընկնելը կարող է բացահայտել հակառակ դեպքում թաքնված մոլորակը:

Այսպիսով, աստղի լույսի տակ ընկնելը հարմար գործիք է էկզոմոլորակները բացահայտելու համար: Սակայն այն օգտագործելու համար աստղագետները ստիպված են եղել մշակել շատ զգայուն գործիքներ, որոնք կարող են չափել աստղի արձակած լույսը: Ահա թե ինչու, չնայած աստղագետները երկար տարիներ փնտրում էին էկզոմոլորակներ, նրանք չէին սկսում գտնել դրանքմինչև 1990-ական թթ.

Theլույսի կորըobtainedամանակի ընթացքում աստղի լույսի գծագրմամբ ստացված գիտնականները նաև թույլ են տալիս եզրակացնել էկզոմոլորակի ուղեծրի թեքությունը և դրա չափը:

Կտտացրեք էկզոմոլորակի անվան վրա ՝ անիմացիոն լույսի կորը տեսնելու համարայստեղ.


Եվ նշեք, որ մենք իրականում չենք տեսնում տրանզիտ մեթոդով հայտնաբերված էկզոմոլորակները: Փոխարենը, նրանց ներկայությունը ենթադրվում է:

Թրթռման մեթոդը: Կապույտ ալիքները ավելի բարձր հաճախականություն ունեն, քան կարմիր լույսի ալիքները: Պատկերը միջոցովՆԱՍԱ -ն.

Որոշ մոլորակներ հայտնաբերվում են տատանումների մեթոդով. Էկզոմոլորակներ հայտնաբերելու երկրորդ ամենաօգտագործվող ուղին Դոպլեր սպեկտրոսկոպիան է, որը երբեմն կոչվում էճառագայթային արագության մեթոդ, և սովորաբար հայտնի է որպեստատանումների մեթոդը. 2016 թվականի ապրիլի դրությամբ այս մեթոդով հայտնաբերվել է 582 էկզոմոլորակ (այն ժամանակվա հայտնի ամբողջի մոտ 29,6% -ը):

Բոլոր գրավիտացիոնորեն կապված համակարգերում, որոնք ներառում են աստղեր, ուղեծրի առարկաները, այս դեպքում աստղը և նրա էկզոմոլորակը, շարժվում են զանգվածի ընդհանուր կենտրոնի շուրջը: Երբ էկզոմոլորակի զանգվածը նշանակալի է իր աստղի զանգվածի համեմատ, մենք հնարավորություն ունենք նկատել զանգվածի այս կենտրոնում տատանում, որը նկատելի է աստղի լույսի հաճախականությունների փոփոխության միջոցով: Այս տեղաշարժը ըստ էության աԴոպլերային հերթափոխ. Դա նույն ազդեցությունն է, որը տալիս էբարեպաշտմրցարշավի մեքենայի շարժիչի ձայնը բարձրաձայն հնչում է, երբ մեքենան մոտենում է քեզ, և ցածր տոնով, երբ մեքենան վազում է հեռավորության վրա:

Շատ մեծ մարմնի շուրջը պտտվող աստղի ճոճանակը: Պատկերը միջոցովՎիքիպահեստ.

Նմանապես, երբ Երկրից դիտվում է, աստղի և նրա մոլորակի (կամ մոլորակների) փոքր շարժումները ծանրության ընդհանուր կենտրոնի շուրջ ազդում են աստղի բնականոն վիճակի վրա:լուսային սպեկտր. Եթե ​​աստղը շարժվում է դեպի դիտորդը, ապա նրա սպեկտրը մի փոքր շեղված է դեպի կապույտ; եթե այն հեռանում է, այն կտեղափոխվի դեպի կարմիրը:

Տարբերությունը շատ մեծ չէ, բայց ժամանակակից գործիքները բավականաչափ զգայուն են այն չափելու համար:

Այսպիսով, երբ աստղագետները չափում են աստղի լույսի սպեկտրի ցիկլային փոփոխությունները, նրանք կարող են կասկածել, որ իր շուրջը պտտվում է մի նշանակալի մարմին `մեծ էկզոմոլորակ: Այլ աստղագետներ կարող են հաստատել դրա առկայությունը: Տատանումների մեթոդը օգտակար է միայն շատ մեծ էկզոմոլորակներ գտնելու համար։ Երկրի նման մոլորակները հնարավոր չէ հայտնաբերել այս կերպ, քանի որ Երկրի նման առարկաների տատանումները չափազանց փոքր են ներկայիս սարքերով չափելու համար:

Նաև նշեք, որ կրկին օգտագործելով այս մեթոդը, մենք իրականում չենք տեսնում էկզոմոլորակը: Ենթադրվում է դրա առկայությունը:

HR 87799 աստղը և նրա մոլորակները: Կարդացեք ավելին այս համակարգի մասին միջոցովՎիքիքայլ.

Մի քանի մոլորակներ հայտնաբերվում են ուղղակի պատկերների միջոցով:Ուղղակի պատկերումը հիանալի տերմինաբանություն էլուսանկարել էկզոմոլորակը. Դա էկզոմոլորակներ հայտնաբերելու ամենահայտնի երրորդ մեթոդն է:

Ուղղակի պատկերումը շատ դժվար և սահմանափակող մեթոդ է էկզոմոլորակների հայտնաբերման համար: Առաջին հերթին, աստղային համակարգը պետք է համեմատաբար մոտ լինի Երկրին: Այնուհետև, այդ համակարգի էկզոմոլորակները պետք է բավականաչափ հեռու լինեն աստղից, որպեսզի աստղագետները կարողանան տարբերել դրանք աստղի փայլից։ Բացի այդ, գիտնականները պետք է օգտագործեն հատուկ գործիք, որը կոչվում է aկորոնագրաֆարգելափակել աստղի լույսը ՝ բացահայտելով ցանկացած մոլորակի կամ մոլորակների ավելի թույլ լույսը, որոնք կարող են պտտվել դրա շուրջը:

ԱստղագետՔեյթ Ֆոլետով աշխատում է այս մեթոդով, ForVM- ին ասաց, որ ուղիղ պատկերման միջոցով հայտնաբերված էկզոմոլորակների թիվը տատանվում է ՝ կախված մոլորակի բնորոշումից: Բայց, նրա խոսքով, այս եղանակով հայտնաբերվել է 10 -ից 30 -ը:

Վիքիպեդիան ունի ա22 ուղղակիորեն լուսանկարված էկզոմոլորակների ցուցակ, բայց ոմանք՝ ոչհայտնաբերվել էուղղակի պատկերման միջոցով: Նրանք հայտնաբերվել են ինչ -որ այլ կերպ, իսկ ավելի ուշ ՝ տանջալից քրտնաջան աշխատանքի և տքնաջան խելամտության, գումարած գործիքային առաջընթացների շնորհիվ, աստղագետներին հաջողվել է պատկեր ստանալ:

Միկրոլինզավորման գործընթացը փուլերով՝ աջից ձախ: Ոսպնյակներ ունեցող աստղը (սպիտակ) շարժվում է սկզբնաղբյուրի դիմաց (դեղին) ՝ մեծացնելով նրա պատկերը և ստեղծելով միկրոկառուցման իրադարձություն: Չորրորդ նկարում աջից մոլորակն ավելացնում է իր սեփական միկրոոսպնյակային էֆեկտը՝ ստեղծելով լույսի կորի երկու բնորոշ ցայտերը: Պատկերը և մակագրությունը ՝ միջոցովՄոլորակային հասարակություն.

Մի քանի էկզոմոլորակներ հայտնաբերվում են միկրոկառուցման միջոցով:Ի՞նչ կլինի, եթե էկզոմոլորակը շատ մեծ չէ և կլանում է իր հյուրընկալող աստղի ստացած լույսի մեծ մասը: Արդյո՞ք դա նշանակում է, որ մենք պարզապես ի վիճակի չենք դրանք տեսնել:

Ավելի փոքր մութ օբյեկտների համար գիտնականները կիրառում են Էյնշտեյնի ընդհանուր հարաբերականության սարսափելի հետևանքի վրա հիմնված տեխնիկա: Այսինքն՝ տիեզերքում գտնվող առարկաները կորում են տարածաժամանակը; լույսը շրջում է նրանց մոտթեքում էորպես արդյունք. Սա անալոգ էօպտիկական բեկումորոշ առումներով. Եթե ​​մատիտը դնում եք մի բաժակ ջրի մեջ, ապա մատիտը կոտրված է թվում, քանի որ լույսը բեկվում է ջրի կողմից:

Չնայած դա ապացուցված չէր տասնամյակներ անց, հայտնի աստղագետըՖրից Ցվիկիարդեն 1937 -ին ասում էր, որ գալակտիկական կլաստերների ինքնահոսությունը պետք է հնարավորություն տա նրանց գործել որպեսգրավիտացիոն ոսպնյակներ. Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն գալակտիկաների կուտակումների կամ նույնիսկ առանձին գալակտիկաների, աստղերն ու նրանց մոլորակները այնքան էլ զանգվածային չեն: Նրանք շատ չեն թեքում լույսը:

Ահա թե ինչու է այս մեթոդը կոչվումմիկրոլենսինգ.

Էկզոմոլորակի հայտնագործման համար միկրոկառուցումն օգտագործելու համար մեկ աստղ պետք է անցնի մեկ այլ ավելի հեռավոր աստղի առջևով, որը երևում է Երկրից: Հետո գիտնականները գուցե կարողանան չափել հեռավոր աղբյուրի լույսը, որը թեքում է անցնող համակարգը: Նրանք կարող են տարբերակել միջամտող աստղը և նրա էկզոմոլորակը: Այս մեթոդը գործում է նույնիսկ եթե էկզոմոլորակը իր աստղից շատ հեռու է, առավելություն տարանցման և տատանման մեթոդների նկատմամբ:

Բայց, ինչպես կարող եք պատկերացնել, դա օգտագործման դժվար մեթոդ է: Վիքիպեդիան ունի ամիկրոկառուցման միջոցով հայտնաբերված 19 մոլորակների ցանկը.

Տարեկան հայտնաբերված էկզոմոլորակներ. Նկատի ունեցեք, որ հայտնաբերման երկու գերակշռող մեթոդներն են տարանցիկ և ճառագայթային արագությունը (տատանումների մեթոդ): Պատկերը միջոցովՆԱՍԱ -ի էկզոմոլորակի արխիվ.

Եզրակացություն. Էկզոմոլորակների հայտնաբերման ամենահայտնի մեթոդներն են տարանցման մեթոդը և տատանումների մեթոդը, որոնք հայտնի են նաև որպես ճառագայթային արագություն: Մի քանի էկզոմոլորակներ են հայտնաբերվել ուղիղ պատկերման և միկրոլիզինգի միջոցով: Ի դեպ, այս հոդվածի տեղեկատվության մեծ մասը գալիս է առցանց դասընթացից, որին ես մասնակցում եմSuper-Earths and Life, տրված Հարվարդի կողմից: Հետաքրքիր դասընթաց!