Cosmology-extrasolar-planet-detection
宇宙論-太陽系外惑星の検出
- アストロバイオロジー*は、宇宙における生命の起源、進化、分布、未来の研究です。 *太陽系外惑星*の発見と検出に関係しています。
- 占星術*は、次の点に対処します-
- 人生はどのように始まり、進化しますか？ （生物学+地質学+化学+大気科学）
- 地球の向こうに生命に有利な世界はありますか？ （天文学）
- 地球上の生命の未来はどうなりますか？
- 天文学*は、次の点に対処します-
- 他の星の周りの惑星系を検出する方法は？
- 方法の1つは直接イメージングですが、惑星は星に比べて非常に微弱な光源であり、それらからのわずかな光は親星からのまぶしさで失われる傾向があるため、非常に困難な作業です。
- コントラストは、惑星が親星に近くて暑いときに強いため、強い赤外線を放射します。 赤外線領域で画像を作成できます。
太陽系外惑星の検出技術
太陽系外惑星の検出のための最も効率的な手法は次のとおりです。 これらはそれぞれ、後続の章でも詳しく説明されています。
動径速度法
ドップラー法とも呼ばれます。 この中で-
- 星の惑星システムは、重心である星のぐらつきを中心に回転します。
- ぐらつきは次の方法で検出できます
- 定期的な赤/青シフト。 占星術-空のオブジェクトを非常に正確に測定します。
乗換方法
トランジット法（ケプラー宇宙望遠鏡）を使用してサイズを調べます。 惑星による星の明るさの低下は、通常、バイナリシステムとは異なり、非常に少ないです。
ダイレクトイメージング
望遠鏡を使用して惑星をイメージングします。
Radial Velocity Methodで行われたケーススタディを見てみましょう。
ケーススタディ
このケーススタディは、円軌道と、空の平面に垂直な軌道の平面上にあります。 重心周辺の両方でかかる時間は同じになります。 2つのRedshiftまたはBlueshiftの時間差に等しくなります。
次の画像を考えてください。
AおよびCで、最大速度が測定されます。 Cでは、速度はゼロです。
- Vrmax = V〜＆ast;〜は星の真の速度です。
- Pは星と惑星の期間です。
- θは軌道の位相です。
- 星の質量-M〜＆ast;〜、軌道半径a〜＆ast;〜、惑星質量* m〜p〜*。
重心方程式から、
m_p a_p = M_ \ ast a_ \ ast
速度の方程式から、
V_ \ ast = \ frac \ {2 \ pi a_ \ ast} \ {P}
\ Rightarrow a_ \ ast = \ frac \ {PV_ \ ast} \ {2 \ pi}
- ケプラーの法則*から、
P ^ 2 = \ frac \ {4 \ pi ^ 2a_p ^ 3} \ {GM_ \ ast}
\ Rightarrow a_p = \ left（\ frac \ {P ^ 2GM_ \ ast} \ {4 \ pi ^ 2} \ right）^ \ {1/3}
上記の方程式から、次のようになります-
\ Rightarrow m_p = \ left（\ frac \ {P} \ {2 \ pi G} \ right）^ \ {1/3} M_ \ ast ^ \ {2/3} V_ \ ast
$ m_p、a_p $、および$ a_ \ ast $を取得します。
上記の方程式は、星に近いほとんどの大規模な惑星に偏っています。
覚えておくべきポイント
- 宇宙生物学は、宇宙における生命の起源、進化、分布、未来の研究です。
- 太陽系外惑星を検出するための技術は次のとおりです。放射速度法、トランジット法、ダイレクトイメージングなど。
- ウォブリングは、定期的な赤/青のシフトとアストロメトリーによって検出できます。
- Radial Velocity Methodは、星に近い大規模な惑星の検出に偏っています。
