太阳系外行星很难直接看到,那该如何寻找它们?
岩质行星HD219134b凌星的艺术概念图
顾名思义,太阳系外行星是位于太阳系外、绕其他恒星公转的行星。这意味着,它们都非常遥远,即便是哈勃空间望远镜这样的顶级望远镜都很难对其直接成像。不过,行星可以对其宿主恒星产生多种可测量的影响,由此就可以来寻找它们。目前使用最广泛的两种方法分别是凌星方法和多普勒频移方法。
当行星围绕恒星运动时,有时会从恒星和地球之间经过,这种现象被称为“凌星”。凌星时,行星会遮挡住一部分恒星的光。尽管可能还不到1%,但却足以被专门的天文望远镜探测到。如果某颗恒星具有周期性的变暗现象,那就暗示有一颗行星在绕它转动,进一步还可以得到该行星及其轨道的大小。
多普勒频移方法依赖于恒星和行星之间的作用力和反作用力。当恒星吸引行星时,行星同样也会吸引恒星。所以,当行星做轨道运动时,恒星也会来回做小幅运动。虽然一般在图像中无法看到这种摆动,但它却可以在恒星光谱中呈现为频率变化。通过测量频率变化的方式,可以知道行星的质量及其轨道的大小。