分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

尋找行星新方法的初體驗

系外行星又小、又暗、又那麼靠近母星,致使探索它們是一件極具挑戰的任務,現今兩種較為成熟的技術分別是利用徑向速度法(尋找搖擺不定的恆星)和行星凌(尋找正在變暗的恆星)。來自以色列Tel Aviv大學和美國哈佛史密松天文物理中心(CfA)的研究團隊最近用一種新方法找到一顆系外行星,這套方法的理論基礎來自愛因斯坦的狹義相對論。

團隊成員David Latham說:我們正在尋找一種非常微弱的效應,我們需要高品質的星球亮度測量,準確度高達百萬分之一等級。

該論文第一作者Simchon Faigler補充說道:這唯有來自NASA的克卜勒太空望遠鏡的高度靈敏資料,才使得這項技術得以成功。

克卜勒太空望遠鏡雖被設計成尋找行星凌現象,但這次新發現的系外行星卻不是用行星凌的方式。它是採用2003年首次由CfA的Avi Loeb及其同事Scott Gaudi提出的新技術,當時兩人正好訪問普林斯頓大學的高等研究中心,這也是愛因斯坦曾經待過的地方。

這個新方法可以找尋三種當行星繞行恆星時同時發生的微弱效應。恆星受到行星拉扯,當恆星朝向我們時,愛因斯坦聚束效應(Beaming effect)使之變亮,當遠離我們時,則會變暗。變亮的原因來自光子的能量累積,由於相對論性效應,當光會在恆星運動的方向上受到聚焦而變亮。

共同作者之一的Tsevi Mazeh說:這是第一次將愛因斯坦相對論運用在尋找系外行星。

研究團隊也找到了另一個徵兆,當恆星受到繞行行星的潮汐力,會被拉成橄欖球形狀。當我們從側面觀測這顆橄欖球時,這顆恆星看起來較亮,這是因為有較多的可視表面,若是兩端則較暗。第三個微弱效應則來自行星本身的反射光。

當這顆新行星被確認,Latham使用來自亞利桑納Whipple天文台的TRES光譜的徑向速度觀測資料,以及Lev Tal-Or使用來自法國Haute-Provence天文台的SOPHIE光譜資料,再次確認的確是一顆系外行星,克卜勒的資料也顯示這顆行星也有行星 凌的效應,提供了再次的確認。

這顆愛因斯坦行星(正式名稱為Kepler-76b)是一顆熱木星,每1.5天就繞行母星一圈,它的直徑比木星大25%,質量是木星的兩倍,它所繞行的恆星是光譜型態F恆星,位在離我們2000光年的天鵝座。

在現有技術下,這個新方法雖然無法找到類似地球的行星,但能提供天文學家另一種獨特的發現機會。不像徑向速度的搜尋,它不需要高精確度的光譜資料,不像行星凌,它也不要求行星、恆星和地球能有精準地排成一直線。

Avi Loeb說:每一種尋找行星的技術都有其優點和弱點,每一種新技術都可以讓我們在新領域尋找系外行星。有關這項發現的論文已被天文物理期刊接受發表。

資料來源:New Method of Finding Planets Scores Its First Discovery. ScienceDaily [May 13, 2013]

轉載自 網路天文館中研院天文網

關於作者

臺北天文館

臺北天文館

臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!