Рассказываем подробно о том, как астрономы «вылавливают» слабые сигналы далеких планет. Объясняем суть транзитного метода (спад яркости звезды) и метода Доплера (качание звезды под гравитацией планеты).
Как учёные находят планеты у других звёзд
Поиск экзопланет — одна из самых динамично развивающихся областей современной астрономии. Первая подтверждённая планета за пределами Солнечной системы была обнаружена в 1995 году у звезды 51 Пегаса. С тех пор известно уже более пяти тысяч таких миров. Найти планету напрямую сложно — она слишком тусклая по сравнению со своей звездой, поэтому учёные используют косвенные методы.
Транзитный метод
Самый распространённый способ — транзитный метод. Когда планета проходит перед диском звезды, её яркость слегка снижается. Эти миниатюрные «провалы света» фиксируют телескопы, такие как Kepler, TESS и CHEOPS. По глубине и длительности транзита определяют размер планеты и орбитальный период.
Если наблюдать несколько транзитов подряд, можно даже узнать, есть ли у планеты атмосфера — по изменению спектра звезды во время прохождения.
Метод радиальных скоростей
Другой точный способ — измерение радиальных скоростей. Планета, вращаясь вокруг звезды, заставляет её слегка покачиваться. Эти движения вызывают эффект Доплера — звёздный спектр сдвигается к синему или красному. По этим колебаниям астрономы вычисляют массу планеты и форму орбиты. Такой метод применяют обсерватории HARPS и ESPRESSO.
Прямое наблюдение
Хотя звёзды ослепительно яркие, в некоторых случаях планеты можно увидеть напрямую — особенно если они молодые и горячие. Для этого используют адаптивную оптику и коронографы, которые блокируют свет звезды. Прямое наблюдение позволяет изучать атмосферу и химический состав планет, как это делает телескоп James Webb.
Комбинированные подходы
Современная экзопланетная астрономия часто объединяет методы. Например, транзиты дают радиус, а радиальные скорости — массу, что позволяет вычислить плотность и определить тип планеты: газовый гигант, суперземля или океанический мир.