Det finns flera metoder som används för att upptäcka och mäta extrasolära planeter, var och en med sina egna styrkor och begränsningar:
1. Radiell hastighetsmetod (Doppler -spektroskopi):
* Princip: Upptäcker wobble av en stjärna orsakad av gravitationens drag på en kretsande planet.
* Hur det fungerar: Mäter förändringen i stjärnans spektrala linjer på grund av Doppler -effekten.
* Styrkor: Kan upptäcka planeter med relativt små massor, särskilt de i nära banor.
* Begränsningar: Kräver mätningar med hög precision och kan påverkas av stjärnaktivitet (solfläckar, blossar).
* Exempel: Upptäckt av 51 Pegasi B, den första bekräftade exoplanet.
2. Transitmetod:
* Princip: Upptäcker den lilla dimning av en stjärns ljus när en planet passerar framför den.
* Hur det fungerar: Mäter förändringen i ljusstyrka över tid.
* Styrkor: Kan upptäcka planeter i olika storlekar, inklusive de i breda banor.
* Begränsningar: Kräver att planetens bana är kant på vår siktlinje, begränsad till att upptäcka planeter som transiterar.
* Exempel: Upptäckten av Kepler-186f, den första jordstora planeten i den bebodda zonen för en annan stjärna.
3. Astrometri:
* Princip: Upptäcker wobble av en stjärna orsakad av en kretsande planet genom att mäta dess position på himlen över tid.
* Hur det fungerar: Mäter förändringen i stjärnans korrekta rörelse och parallax.
* Styrkor: Kan upptäcka planeter i olika storlekar, inklusive de i avlägsna banor.
* Begränsningar: Kräver mycket exakta mätningar och är utmanande på grund av de små stjärnrörelserna.
* Exempel: Begränsade framgångsrika upptäckter på grund av tekniska svårigheter, men lovande för framtida rymdteleskop.
4. Direkt avbildning:
* Princip: Direkt iakttagande av det svaga ljuset som släpps ut eller reflekteras av en exoplanet.
* Hur det fungerar: Använda specialiserade teleskop och instrument för att blockera stjärnans ljus.
* Styrkor: Ger direkt information om planetens atmosfär, temperatur och sammansättning.
* Begränsningar: Kräver att planeten är stor, ung och långt ifrån sin stjärna, vilket begränsar antalet detekterbara planeter.
* Exempel: Avbildade planeter som HR 8799 B, C, D och E.
5. Microlensing:
* Princip: Detekterar gravitationslenseffekten av en planet, förstorar ljuset från en avlägsen stjärna.
* Hur det fungerar: Mäter ljusningen av en bakgrundsstjärna när en planet passerar framför den.
* Styrkor: Kan upptäcka planeter i olika storlekar, inklusive de i breda banor.
* Begränsningar: Händelser är sällsynta och kortlivade, vilket gör det utmanande att observera.
* Exempel: Upptäckt av Ogle-2005-BLG-390LB, den första planeten som upptäcktes genom mikrolensing.
6. Tidsvariationer:
* Princip: Upptäcker vingeln i en pulsars tidpunkt orsakad av gravitationens drag på en kretsande planet.
* Hur det fungerar: Mäter den exakta tidpunkten för pulser som släpps ut av pulsars.
* Styrkor: Kan upptäcka planeter med relativt små massor, särskilt de i nära banor.
* Begränsningar: Begränsad till planeter som kretsar runt Pulsars, en specifik typ av stjärna.
* Exempel: Upptäckten av PSR B1257+12 B, C och D, de första planeterna upptäckte runt en pulsar.
Mätning av exoplanetegenskaper:
Dessa metoder upptäcker inte bara exoplaneter utan ger också information om deras:
* massa: Härrörande från radiella hastighets- och tidsmetoder för variationer.
* radie: Bestäms utifrån transiterings- och direkta avbildningsmetoder.
* orbitalperiod: Bestämd utifrån alla metoder.
* orbital excentricitet: Mätt med hjälp av radiell hastighetsmetod.
* densitet: Beräknat från massan och radien.
* atmosfärisk komposition: Analyserad från ljuset reflekterat eller släpps av planeten.
* Temperatur: Sluts från planetens avstånd från dess stjärna och dess atmosfäriska egenskaper.
Dessa metoder fortsätter att förbättras, vilket leder till upptäckt och karakterisering av ett ökande antal exoplaneter, vilket ger insikt i mångfalden av planetsystem utöver våra egna.
