Поиск планет у других звезд

Поиск планет у других звезд.
Учёным всегда хотелось знать ответ на вопрос - существуют ли планетные системы у других звёзд, похожи ли они на Солнечную, есть ли там планеты с условиями, пригодными для жизни и т. д. теоретически можно было предполагать, что раз во Вселенной существует огромное количество звёзд, то и планет, вокург них, очевидно, достаточно много. О "множестве обитаемых миров" говорил ещё Джордано Бруно. Однако очень долгое время, вплоть до начала 90-х годов 20 века, о планетных системах вокруг других звёзд можно было лишь строить предположения. Ведь даже звёзды, вследствие огромных расстояний до них, в телескоп выглядят всего лишь маленькими светящимися точками, разглядеть же планеты, если они и есть, вообще совершенно невозможно.

Тем не менее в 90-х годах прошлого века в области поиска внесолнечных планет (или, как их ещё называют, "экзопланет"), наступил настоящий прорыв. Особенно много планет стали открывать после 1995 года. В итоге, за более чем 10 лет, к началу 2009 г., открыто уже более 300 планет, при этом у некоторых звёзд открыто уже более одной планеты. Рекордсменом по числу найденных возле неё планет пока является 55 Рака - возле неё обнаружено уже 5 планет. Начиная с 1995 г., открытым за пределами Солнечной системы планетам присваиваются названия, состоящие из названия звезды, около которой обращается планета, и дополнительной строчной буквы латинского алфавита, начиная с буквы "b" Следующей планете присваивается буква "c", потом "d" и так далее по алфавиту. Первая планета, названная в соответствии с этим правилом - 51 Пегаса b.

Результаты поисков планет за пределами Солнечной системы позволяют однозначно утверждать, что планетные системы вокруг звёзд - весьма распространённое явление, и Солнечная система не является в этом плане каким-либо исключением. Впрочем, в том числе из-за особенностей применяемых для поиска планет методов, найденные планеты и планетные системы не очень похожи на Солнечную. Так, открыто много планет с большой массой, сравнимой с массой Юпитера, которые находятся на очень маленьком расстоянии от своих звёзд. К сожалению, современная методика поиска планет пока не позволяет находить планеты размером с Землю. Тем не менее, найдено несколько сравнительно небольших планет, которые, по-видимому, относятся к планетам земной группы, а не являются газовыми гигантами. Одна из этих планет, Глизе 581 c, всего в 5 раз больше Земли по массе.

Методы обнаружения.
1) Астрометрический метод.
2) Допплеровский метод.
3) Метод транзитов.
4) Метод гравитационных линз.
Наблюдать планеты, вращающиеся возле других звёзд, в обычный телескоп невозможно. Тем не менее, метод прямых наблюдений для обнаружения внесолнечных планет может быть применён. Попытаться разглядеть планету возле другой звезды можно при помощи инфракрасных телескопов, т. к. в инфракрасном диапазоне разница между свечением звезды и планеты меньше. В 2008 г. появились сообщения об обнаружении нескольких планет таким способом. И всё же основными методами для обнаружения внесолнечных планет являются косвенные методы.

Астрометрический метод основан на наблюдениях за смещением положения звезды, которое будет наблюдаться, если вокруг неё вращаются достаточно массивные спутники. Т. к. звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс, то, при наличии достаточно большой планеты, расположенной достаточно далеко от звезды, такое смещение может быть заметным. Впрочем, пока таким методом открываются в основном спутники-звёзды, а не планеты, которые слишком малы, чтобы вызывать заметные отклонения в движении звезды. Кроме того, такой метод может успешно применяться лишь для наиболее близких звёзд.

Допплеровский метод основан на наблюдении за смещением линий химических элементов в спектре звёзд. При помощи метода допплера астрономы давно научились измерять скорости движения звёзд относительно нас, и достаточно тщательные измерения могут выявить периодические колебания в скорости звезды, вызванные тем, что она обращается вокруг общего с планетой центра масс. Однако хорошо работает этот метод только для нахождения планет, орбита которых повёрнута ребром по отношению к наблюдателю на Земле. На похожем принципе основано и обнаружение планет вокруг пульсаров - планеты, вращающие вокруг пульсара, вызывают небольшие изменения во времени прихода раидоимпульсов от него. Допплеровский метод позволил найти наибольшее, по сравнению с другими методами, количество планет.

Метод транзитов основан на наблюдении за небольшими изменениями блеска звезды. Если планета оказывается между звездой и наблюдателем с Земли, закрывая собой часть диска звезды, это приводит к небольшому, но достаточному, чтобы его зарегистрировать, уменьшению блеска звезды. Метод транзитов также позволяет получить примерные данные о размерах и составе атмосферы планеты. Так же, как и для предыдущего метода, в этом методе необходмо, чтобы орбита планеты была повёрнута ребром по отношению к наблюдателю на Земле. В сочетании с допплеровским методом, метод транзитов позволяет получить наиболее полную информацию о планете.

Метод гравитационных линз основан на том, что планета, вращающаяся вокруг звезды
Метод гравитационных линз основан на том, что планета, вращающаяся вокруг звезды, может искажать своим гравитационным полем лучи другой, более далёкой звезды, если оказывается на линии между ней и Землёй. В этом случае, наблюдая за далёкой звездой, мы увидим кратковременный пик в её блеске. Недостаток метда в том, что такие события единичны, и чтобы подтвердить наличие планеты, возможно, придётся ждать ещё очень долго.