V-kosmose.com

Поиск экзопланет: Астрометрия

Объекты глубокого космоса > Экзопланеты > Астрометрия

Узнайте, что такое астрометрия: описание науки по измерению положения звезд с фото, первая находка планеты возле 61 Лебедя, плюсы и минусы, обсерватория Кека.

Астрометрия – наука о точном измерении местоположения звезд. Когда охотники за планетами выходят на поиск, то выискивают регулярное колебание. Если периодический сдвиг найден, то существует большой шанс, что у звезды есть планета.

Это очень старый метод в астрономии, введенный еще в 1943 году. Его придумал Кай Стрэнд, объявивший о наличии планеты возле 61 Лебедя. Хотя это взбудоражило научное сообщество, но доказательной базы еще не было. Ученые и сейчас настроены скептически к его результатам. Однако метод астрометрии оставался в силе, и находилось все более спорных объектов. В 1960 году Сара Липпинкотт сообщила, что звезда Лаланд 21185 обладает планетой, чья масса превосходила Юпитер в 10 раз. О своем открытии планеты возле звезды Барнарда объявил Питер Ван де Камп в 1963 году.

Художественная интерпретация SIM, предназначенного для поиска экзопланет.

Художественная интерпретация SIM, предназначенного для поиска экзопланет.

Хотя ученые тратили на поиски и проверки десятилетия, их доводы все равно сталкивались с огромным массивом критики и сомнений. Это доказывает, как сложно было искать планеты. Раньше приборы не позволяли точно измерить положение, но в современном мире все изменилось. Самый крупный телескоп Кек расположен на Гавайях. Он предоставляет точность до 20 микросекунд. Это как наблюдать мячик для гольфа на поверхности Луны.

Но будущее науки должно выходить в космическое поле, потому что земная атмосфера создает помехи. Таким должен был стать аппарат SIM, но проект ликвидировали. Зато в 2013 году запустили миссию Gaia, позволяющую отслеживать миллиарды звезд.

Плюсы поиска экзопланет с помощью астрометрии

Самое важное в астрометрии – максимальная чувствительность. Астрометрия не зависит от смещения по отношению к позиции Земли, поэтому ее можно применить к гораздо большему звездному количеству. Кроме того, метод способен дать точные данные по массе планеты, а не только минимальные цифры (как радиальные скорости).

В некоторые моменты она прекрасно дополняет спектроскопический метод. Он срабатывает лучше всего, когда орбитальная плоскость объекта повернута к наблюдателю краем, а вот астрометрия сосредоточена на «лице». Астрометрия может найти звездное колебание, только при смещении перпендикулярно линии наблюдателя. Чем больше скорость планетарной орбиты, тем более заметно ее движение.

Движение звезды под влиянием планеты

Движение звезды под влиянием планеты

Также спектроскопия находит планеты с короткой периодичностью и близкой расположенностью к звезде, а вот астрометрия займется длительной периодичностью и удаленными. Чем больше орбита, тем серьезнее смещение. То есть, астрометрия может найти небольшие планеты. А это важное преимущество для тех, кто ищет объекты земного типа, а не газовые юпитеры.

Минусы поиска экзопланет с помощью астрометрии

Начнем с того, что найти экзопланеты астрометрией невероятно сложно. Для этого нужна чрезвычайная точность, которой не хватает даже самым первоклассным телескопам. Конечно, это один из классических и старых методов. Но ни одно открытие так и не было подтверждено.

Но даже решение проблемы с точностью не исправит ограниченности метода. Астрометрия очень чувствительна к дистанции между Землей и объектом. Одно смещение в расположении объекта будет выглядеть как серьезный сдвиг, если он близко, а не далеко. Поэтому его лучше применять для поиска планет в нашей системе, а не глубоком космосе.

Интересно, что сама точность может стать недостатком. Инструмент способен быть настолько чувствительным, что на него будут влиять звездообразные пятна – темные области на лицевой стороне звезды. При ее вращении кажется, что они тоже двигаются. Это приведет к сдвигу фотометрического звездного центра. Из-за этого покажется, что звезда тянет на буксире планету, хотя там ничего нет.

Есть также минус астрометрии в большой периодичности. Чтобы найти планету за пределами Солнечной системы, необходимо выявить повторы в ее перемещении. То есть, должно быть больше одного события. А это значит, что за звездой придется следить годы, а порой и десятилетия. На таких долгосрочных проектах тяжело работать, да и добиться финансирования подобного не всегда удается.

Ссылки