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2013-06-01
狹義相對論 搜尋系外行星新利器
522 期
Author 作者
編輯部
系外行星
狹義相對論
相對論
克卜勒衛星
潮汐力
聚束效應
熱木星
5/13
現在尋找系外行星的方法主要是兩種:尋找搖擺恆星的徑向速度法以及行星凌。但是系外行星多半小又晦暗,因此尋找系外行星總是充滿困難與挑戰的任務。最近科學家利用愛因斯坦的狹義相對論,搭配克卜勒衛星的觀測資料,成功找到一顆系外行星。
因為系外行星的效應非常微弱,所以研究團隊認為,唯有來自NASA克卜勒太空望遠鏡的高度靈敏資料,才有足夠品質的星球亮度測量,準確度也高達百萬分之一。
新方法可以找尋三種行星繞恆星時發生的微弱效應。第一是當恆星受到行星拉扯,當恆星朝向我們時,依據相對論的聚束效應(Beaming effect),光會在恆星運動的方向上受到聚焦而變亮,遠離我們時則會變暗。另外當恆星受到行星潮汐力影響會被拉成橄欖球形,如果從有較多可視表面的側面觀測就會看起來較亮,兩端則較暗。第三個微弱效應則來自行星本身的反射光。
發現這顆新行星後,研究團隊也利用其他天文台觀測資料確定了其確為系外行星。這個Kepler-76b是一顆週期僅1.5天的熱木星。新方法目前雖無法找到類似地球的行星,但優點是不需要高精確度的光譜資料,也不要求行星、恆星和地球能有精準地排成一直線。
Kepler-76b 和其母恆星假想圖。(圖片來源: CfA)
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