天文学家如何探测到恒星的周围有行星绕行?
(本文为博闻网版权所有,转载必须注明出处。)

人类的天赋实在令人惊讶!想象一下,每天晚上有数千名天文学家操控着工具(收集光线无线电波的望远镜)在朝天凝望,尽管这些工具就那么几种,但这些天文学家却要花费大量的时间来考虑这些工具的不同利用途径。这些工具的主要任务是探测数以万亿计公里之外的一颗行星般大小的天体。

想想太阳以及围绕太阳运动的行星,您将能够理解天文学家们所做的工作。在太阳系中,最大的行星是木星。木星的质量大约是太阳的千分之一,并且木星在距离太阳5个天文单位(AU,即地球到太阳的平均距离,约为149,597,870 公里)的轨道上以11.8年的周期绕太阳旋转。

木星所绕行的太阳在空间中并非固定不动。木星绕行时会对太阳进行牵引,进而使太阳发生偏移。偏移的距离与两者的质量比例相同,因而太阳的移动距离将是木星移动距离的千分之一。木星沿轨道运动的同时,太阳也在固有的轨道上运动,其运动轨道是木星的千分之一。也就是说,太阳在一个直径约为160万公里的圆形轨道上运动。(绕行太阳的其他行星也都会对太阳的运动产生影响,只不过木星的影响最大,因而也是最明显的。)

在天文学中,太阳偏移的大约160万公里是一个很小的概念。并且,移动这个距离还需要很长的时间(11.8年)。不过,这种运动仍然可以被探测到。人们可以通过两种方式进行探测:

  • 侧移运动——探测恒星的侧移运动只需要将观察目标确定为该颗恒星,绘制出恒星的理论轨道,然后在观测中寻找轨迹的偏差。如果恒星看起来周期性地进行侧移运动,那就说明恒星可能是在绕其运动的行星作用下发生“摆动”。

  • 前后运动——人们可以利用恒星产生的光线的多普勒频移来探测恒星的前后运动。一旦恒星发生靠近或远离观测者的运动时,其光线的颜色就会发生变化(有关详细信息,请参见雷达的奥秘)。通过测量恒星的颜色变化并找出变化的规律,您就能探测出前后运动。

飞马座51是一颗摆动现象很明显的恒星。它每4.2天摆动一次,这意味着有一颗快速公转的行星在绕行。这些虽然比较难以想象,但是却非常容易被探测到(相对于11.8年来说)。下面链接的其中两个介绍了很多有关飞马座51恒星的细节,包括一个运动数据表以及天文学家用来计算行星质量和距离的一些美妙的图表及公式。

以下链接有助于了解更多内容:




 打印  电子邮件  反馈  引用
编辑推荐
神七是怎样发射的?
运载火箭以雷霆万钧之力将飞船托举上天的那一刻,也将会是最激动人心的时刻。本文将从
为什么太空行走前要吸氧...
航天员在出仓进行太空行走前几个小时只能吸入纯氧,尽量排出体内的氮气。你知道为什么
神舟七号航天员为什么要...
虽然神七航天员是现役军官,但太空探索却并非军事行动,为何仍要配枪?本文将为您揭秘
为什么太空行走要用到绳...
太空行走一般分为自由式和脐带式两种。相对自由式来说,脐带式比较简单、安全。本文将
主页 |  公司信息 |  广告服务 |  招聘信息 |  隐私 |  联系我们 |  帮助 |  条款和条件