สารานุกรมดาวเคราะห์นอกระบบนับ 548 ดาวเคราะห์นอกระบบที่ได้รับการยืนยันเมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม 2554 ในขณะที่ฐานข้อมูล NASA Star และ Exoplanet (อัพเดททุกสัปดาห์) วันนี้รายงาน 535 ตัวอย่างมีผู้สมัคร 1,235 คนที่ประกาศโดยภารกิจเคปเลอร์ในเดือนกุมภาพันธ์ อยู่ในเขตเอื้ออาศัย
ดังนั้นเทคนิคใดบ้างที่ถูกนำมาใช้ในการค้นพบสิ่งเหล่านี้
จังหวะพัลซาร์ - พัลซาร์เป็นดาวนิวตรอนที่มีเจ็ทขั้วอยู่ในแนวเดียวกับโลก ในขณะที่ดาวหมุนและเจ็ตเข้ามาในแนวสายตาของโลกเราจึงตรวจจับการเต้นของชีพจรอย่างสม่ำเสมอ แท้จริงแล้วมันเป็นเรื่องปกติที่การโยกเยกเพียงเล็กน้อยในการเคลื่อนที่ของดาวเนื่องจากมันสามารถครอบครองดาวเคราะห์ได้
ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรก (เช่นดาวเคราะห์นอกระบบ) ถูกค้นพบด้วยวิธีนี้จริง ๆ แล้วมีอยู่สามแห่งรอบพัลซาร์ PSR B1257 + 12 ในปี 1992 แน่นอนเทคนิคนี้มีประโยชน์สำหรับการค้นหาดาวเคราะห์รอบพัลซาร์เท่านั้น - อย่างน้อยก็ตามคำจำกัดความปัจจุบัน - และในจำนวนทั้งหมดนั้นมีดาวเคราะห์พัลซาร์เพียง 4 ดวงเท่านั้นที่ได้รับการยืนยันจนถึงปัจจุบัน
เพื่อค้นหาดาวเคราะห์รอบ ๆ ดาวฤกษ์หลักเรามี ...
วิธีความเร็วเรเดียล - หลักการนี้คล้ายกับการตรวจจับความผิดปกติของพัลซาร์เวลาที่ดาวเคราะห์หรือดาวเคราะห์เคลื่อนที่ดาวฤกษ์ไปมาในขณะที่โคจรรอบทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความเร็วของดาวเมื่อเทียบกับโลก โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะวัดเป็นกะในแถบสเปกตรัมของดาวซึ่งตรวจพบได้ผ่าน Doppler Spectrometry แม้ว่าจะสามารถตรวจจับผ่าน astrometry ได้ (การตรวจจับการเลื่อนนาทีโดยตรงในตำแหน่งของดาวในท้องฟ้า) ก็เป็นไปได้เช่นกัน
จนถึงปัจจุบันวิธีเรเดียนความเร็วเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ (พบ 500 จาก 548) แม้ว่ามันจะรับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ในวงโคจรที่ใกล้ที่สุด (เช่นจูปิเตอร์ร้อน) - และเป็นผลให้ดาวเคราะห์เหล่านี้สิ้นสุด - นำเสนอในประชากรดาวเคราะห์นอกระบบที่ยืนยันแล้วในปัจจุบัน ยิ่งไปกว่านั้นในการแยกวิธีการนี้มีประสิทธิภาพสูงถึงประมาณ 160 ปีแสงจากโลก - และให้มวลขั้นต่ำเพียงอย่างเดียวไม่เท่ากับขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบ
เพื่อกำหนดขนาดของดาวเคราะห์คุณสามารถใช้ ...
วิธีการขนส่ง - วิธีการส่งผ่านนั้นมีประสิทธิภาพทั้งการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบและการหาเส้นผ่านศูนย์กลาง - แม้ว่าจะมีอัตราการตรวจจับที่ผิดพลาดในระดับสูง ดาวฤกษ์ที่มีดาวเคราะห์กำลังเปลี่ยนผ่านซึ่งบางส่วนปิดกั้นแสงของมันนั้นเป็นดาวฤกษ์แปรปรวน อย่างไรก็ตามมีสาเหตุหลายประการที่ทำให้ดาวฤกษ์แปรผัน - ซึ่งส่วนใหญ่ไม่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ transiting
ด้วยเหตุนี้วิธีเรเดียลความเร็วจึงมักถูกใช้เพื่อยืนยันการค้นหาวิธีการส่งผ่าน ดังนั้นแม้ว่าดาวเคราะห์ 128 ดวงจะมีสาเหตุมาจากวิธีการขนส่ง - นี่ก็เป็นส่วนหนึ่งของ 500 ที่นับสำหรับวิธีการความเร็วเรเดียล วิธีการความเร็วรอบแนวรัศมีช่วยให้คุณมีมวลของดาวเคราะห์ - และวิธีการเปลี่ยนผ่านช่วยให้คุณมีขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลาง) - และด้วยมาตรการทั้งสองนี้คุณจะได้รับความหนาแน่นของดาวเคราะห์ ช่วงเวลาการโคจรของดาวเคราะห์ (โดยวิธีใดวิธีหนึ่ง) ยังช่วยให้คุณมีระยะห่างของดาวเคราะห์นอกระบบจากดาวฤกษ์ของมันโดยกฎข้อที่สามของเคปเลอร์ (นั่นคือโยฮันเนส) และนี่คือวิธีที่เราสามารถระบุได้ว่าดาวเคราะห์อยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวหรือไม่
นอกจากนี้ยังเป็นไปได้จากการพิจารณาความผันแปรเล็ก ๆ ในช่วงเวลาการเคลื่อนย้าย (เช่นช่วงเวลาปกติ) และระยะเวลาของการเคลื่อนย้ายเพื่อระบุดาวเคราะห์ขนาดเล็กเพิ่มเติม (ในความเป็นจริง 8 ได้ถูกค้นพบด้วยวิธีนี้หรือ 12 ด้วยความไวที่เพิ่มขึ้นในอนาคตอาจเป็นไปได้ที่จะระบุเอ็กโซโฟนด้วยวิธีนี้
วิธีการเปลี่ยนผ่านยังช่วยให้สามารถวิเคราะห์สเปคตรัมของชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้ ดังนั้นเป้าหมายสำคัญที่นี่คือการค้นหาอะนาล็อกของโลกในโซนที่อาศัยอยู่ได้จากนั้นตรวจสอบบรรยากาศของมันและตรวจสอบการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - กล่าวอีกนัยหนึ่งเพื่อค้นหาสัญญาณชีวิต
หากต้องการค้นหาดาวเคราะห์ในวงโคจรที่กว้างขึ้นคุณสามารถลอง ...
ถ่ายภาพโดยตรง - สิ่งนี้ท้าทายเนื่องจากดาวเคราะห์เป็นแหล่งกำเนิดแสงจาง ๆ ใกล้กับแหล่งกำเนิดแสงที่สว่างมาก (ดาว) อย่างไรก็ตามพบว่า 24 วิธีนี้ Nulling interferometry ที่แสงดาวจากการสำรวจสองครั้งถูกยกเลิกอย่างมีประสิทธิภาพผ่านการรบกวนการทำลายล้างเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงที่จางกว่าปกติที่ซ่อนอยู่โดยแสงของดาว
เลนส์ความโน้มถ่วง - ดาวฤกษ์สามารถสร้างเลนส์ความโน้มถ่วงแคบและด้วยเหตุนี้จึงขยายแหล่งกำเนิดแสงไกลออกไป - และถ้าดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์นั้นอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมที่จะเอียงเอฟเฟกต์เลนส์นี้เล็กน้อย เหตุการณ์ดังกล่าวค่อนข้างหายาก - จากนั้นจะต้องได้รับการยืนยันผ่านการสังเกตซ้ำ ๆ อย่างไรก็ตามวิธีการนี้ได้ตรวจพบ 12 จนถึงซึ่งรวมถึงดาวเคราะห์ขนาดเล็กในวงกว้างเช่น OGLE-2005-BLG-390Lb
เทคนิคในปัจจุบันเหล่านี้ไม่ได้คาดว่าจะส่งมอบการสำรวจสำมะโนประชากรของดาวเคราะห์ทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ภายในขอบเขตการสังเกตการณ์ในปัจจุบัน แต่ให้ความประทับใจกับจำนวนที่อาจมี มันได้รับการประเมินอย่างคาดไม่ถึงจากข้อมูลที่มีอยู่จนถึงปัจจุบันซึ่งอาจมีดาวเคราะห์อยู่ถึงห้าหมื่นล้านดวงในกาแลคซีของเรา อย่างไรก็ตามประเด็นปัญหาที่ชัดเจนจำนวนหนึ่งยังคงต้องคำนึงถึงเช่นที่คุณวาดเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์กับดาวแคระน้ำตาล สารานุกรมดาวเคราะห์นอกระบบในปัจจุบันตั้งค่าขีด จำกัด ที่ 20 มวลดาวพฤหัสบดี
อย่างไรก็ตาม 548 ดาวเคราะห์นอกระบบยืนยันว่ามีการค้นพบดาวเคราะห์เพียง 19 ปีเท่านั้นไม่เลวร้ายนัก และการค้นหายังดำเนินต่อไป
อ่านเพิ่มเติม:
สารานุกรมดาวเคราะห์นอกระบบ
ฐานข้อมูล NASA Star และ Exoplanet (NStED)
วิธีการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ
ภารกิจของเคปเลอร์
