เมื่อเร็ว ๆ นี้เมื่อห้าปีที่แล้ว การค้นหาระบบดาวเคราะห์นอกระบบของเราเป็นเรื่องของการสำรวจที่อุตสาหะไม่กี่ครั้งโดยกลุ่มนักล่าดาวเคราะห์กลุ่มเล็ก ๆ แต่อุทิศตน เป้าหมายของพวกเขาคือการค้นหาคู่นอกระบบสุริยะของดาวพฤหัสบดียักษ์ของเรา ซึ่งโคจรรอบดวงอาทิตย์ทุกๆ 11 ปี ในการทำเช่นนี้ พวกเขาอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าดาวฤกษ์ที่ดาวเคราะห์ใดๆ โคจรรอบก็เคลื่อนที่ไปด้วย
ตัวอย่างเช่น
ดวงอาทิตย์หมุนรอบจุดศูนย์ถ่วงร่วมกับดาวพฤหัสบดีด้วยความเร็ว 12 เมตรต่อวินาที ดังนั้น จุดมุ่งหมายของโปรแกรมแรกเริ่มเหล่านี้คือการพัฒนาเทคนิคที่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะของดอปเปลอร์ ของแสงจากดาวฤกษ์ขณะที่มันโยกเยกไปมาเพื่อตอบสนองต่อแรงดึง
ของดาวพฤหัสบดีที่มองไม่เห็น หลายทีมได้รับความแม่นยำที่จำเป็นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ความพยายามเหล่านี้รวมถึงโปรแกรมติดตามดาวฤกษ์ใกล้เคียง 120 ดวงที่เริ่มต้นที่หอดูดาวลิคในแคลิฟอร์เนียในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดยเจฟฟ์ มาร์ซีและพอล บัตเลอร์แห่งมหาวิทยาลัย
แห่งรัฐซานฟรานซิสโก อย่างไรก็ตาม ค่าโสหุ้ยในการคำนวณที่จำเป็นในการวิเคราะห์ผลลัพธ์นั้นมีมากเสียจนข้อมูลจำนวนมากยังคงไม่ได้รับการศึกษาในที่เก็บถาวร กลยุทธ์นี้สมเหตุสมผล: เมื่อถึงเวลาที่ดาวพฤหัสบดีดวงใดโคจรครบพอที่จะระบุตัวตนได้อย่างชัดเจน ความเร็วของโปรเซสเซอร์ก็จะเพิ่มขึ้น
จนถึงจุดที่การวิเคราะห์ข้อมูลสามารถดำเนินการได้รวดเร็วยิ่งขึ้น กลุ่มอื่นๆ ที่มหาวิทยาลัยวิกตอเรียในแคนาดาและมหาวิทยาลัยเทกซัสออสตินรับเอาหลักปรัชญาที่คล้ายกันมาใช้ เมื่อ จากหอดูดาวเจนีวาประกาศการค้นพบการเคลื่อนที่แบบสะท้อนกลับของดาวฤกษ์ครั้งแรกในปี 1995 รูปทรงของมัน
เกินความคาดหมายจนต้องมีการยืนยันจากหน่วยงานอิสระ ข้อมูลของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าดาวคล้ายดวงอาทิตย์ 51 Pegasi โคจรไปมาด้วยความเร็ว 56 มิลลิวินาที-1โคจรครบหนึ่งรอบทุกๆ 4.2 วัน คำอธิบายที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวสำหรับการโยกเยกนี้คือการปรากฏตัวของวัตถุที่มองไม่เห็น
ซึ่งมีมวล
โชคดีที่มาร์ซีและบัตเลอร์เฝ้าติดตามดาวดวงเดียวกันมาหลายปี และยืนยันแทบจะในทันทีว่ามีการโยกเยกอยู่ในข้อมูลของพวกเขาเช่นกัน ในเวลาเดียวกัน พวกเขาพบสัญญาณที่คล้ายกันของดาวเคราะห์ยักษ์ที่โคจรเข้าใกล้ดาวฤกษ์อีกสามดวง ได้แก่ เทา บูทิส, 55 แคนครี และอัปไซลอน แอนโดรเมเด
การค้นพบที่คล้ายกันตามมามากมาย มีการจัดตั้งโปรแกรมตรวจสอบใหม่ และจำนวนดาวทั้งหมดที่อยู่ภายใต้การสังเกตการณ์มีอยู่ประมาณ 1,000 ดวง ในจำนวนนี้ จำนวนดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่ทราบว่ามีดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวงเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 50 ดวง ดาวเหล่านี้หลายดวงแสดงเพิ่มเติม
การโยกเยกที่ช้าลงซ้อนทับบนสัญญาณหลัก ซึ่งหักหลังการมีอยู่ของดาวเคราะห์เพิ่มเติมหนึ่งดวงหรือมากกว่านั้นในวงโคจรที่ใหญ่กว่า สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดในกลุ่มนี้คืออัปไซลอน ที่มีครอบครัวของดาวเคราะห์ยักษ์สามดวงปีที่แล้วมีการทำลายสถิติดาวเคราะห์นอกระบบที่มีมวลน้อยที่สุดหลายครั้ง
ปัจจุบันนายกเทศมนตรีมีสถิติตรวจจับดาวเคราะห์ที่มีน้ำหนักเพียง 0.16 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดีที่โคจรรอบ HD 83443 ซึ่งเป็นดาวสว่างในกลุ่มดาว ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 141 ปีแสง ในขณะเดียวกัน ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2543 ทีมที่นำแห่งมหาวิทยาลัยเทกซัสที่ออสตินได้ประกาศว่า
ตรวจพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ที่ระยะห่างเพียง 10.5 ปีแสง ดาวเอปไซลอนเอริดานีแสดงหลักฐานการโคลงเคลงเป็นเวลาเจ็ดปี แม้ว่าผลลัพธ์นี้ยังจำเป็นต้องได้รับการยืนยันวงโคจรแบบสะท้อนกลับระยะเวลาและขนาดของการโคลงเคลงของดาวฤกษ์จะเข้ารหัสข้อมูลสำคัญ
เกี่ยวกับมวลของดาวเคราะห์ โดยปกติจะเป็นไปได้เพียงการกำหนดขีดจำกัดล่างของมวลเท่านั้น เนื่องจากสำหรับระบบส่วนใหญ่ นักดาราศาสตร์ไม่สามารถวัดความเอียงของวงโคจรเทียบกับแนวสายตาได้ สมมติว่าวงโคจรอยู่ชิดแนวสายตาจะทำให้ค่ามวลของดาวเคราะห์มีค่าน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
นี่ไม่ใช่
ปัญหาร้ายแรงอย่างที่เห็น หากแกนการโคจรของระบบดาวเคราะห์ถูกจัดวางแบบสุ่มในอวกาศ มีแนวโน้มทางสถิติตามธรรมชาติที่เราจะเห็นวงโคจรแบบชิดขอบมากกว่าแบบเผชิญหน้ากัน (ลองโยนเหรียญหนึ่งกำมือขึ้นไปในอากาศเพื่อโน้มน้าวใจตัวเองในเรื่องนี้) ดาวเคราะห์ทุกดวงที่ค้นพบ
จนถึงตอนนี้เป็นดาวเคราะห์ยักษ์ที่มีมวลตั้งแต่น้อยกว่ามวลของดาวเสาร์เล็กน้อย ซึ่งหนักกว่าโลกถึง 95 เท่า เป็นสิบเท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่มีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะของเรา และหนักกว่าโลกถึง 320 เท่าอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัสบดีในวงโคจร
ทำให้ดาวฤกษ์มีลักษณะโคลงเคลงไม่สมดุล นักดาราศาสตร์ใช้แนวคิดนี้เพื่ออนุมานว่าวงโคจรของดาวเคราะห์คาบยาวนั้นผิดปกติกว่ามาก (กล่าวคือเป็นวงรีมากกว่า) ซึ่งตรงกันข้ามกับวงโคจรใกล้วงกลมของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเราอย่างสิ้นเชิง แท้จริงแล้ว ยังไม่มีใครพบดาวเคราะห์ที่มีพฤติกรรม
คล้ายดาวพฤหัสบดีในวงโคจรทรงกลมที่มีรัศมีหลายหน่วยดาราศาสตร์มวลสูงและคาบการโคจรสั้นของดาวเคราะห์ที่ค้นพบจนถึงตอนนี้ทำให้ตรวจจับได้ง่ายกว่าดาวเคราะห์คล้ายดาวพฤหัสทั่วไปที่มีคาบยาว ทั้งนี้เนื่องจากความเร็วvของดาวฤกษ์แม่ในวงโคจรสะท้อนของมันถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์
“ให้เครื่องมืออเนกประสงค์เพื่อจัดการกับปัญหาเหล่านี้และประเด็นที่เกี่ยวข้อง” พวกเขาเขียน“ไม่มีปืนทดลองสูบบุหรี่”ที่มีรัศมี 0.05 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) หน่วยดาราศาสตร์หมายถึงระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1.5 × 10 8 กม.
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
