官方权威解读全文出炉:一文读懂诺贝尔物理奖!( 十 )

它们怎么会离恒星如此之近?这个问题挑战了现有的行星起源理论,并导致了新理论的诞生,这些理论描述了巨大的气态行星是如何在恒星系统的边缘产生,然后向内围绕主星旋转。

改进方法取得的成果

追踪系外行星需要复杂的方法:行星本身并不发光,它们所反射的星光是如此微弱,以至于光芒会被主星的亮光所掩盖。研究小组用来寻找行星的方法被称为径向速度法,通过测量主星在受到其行星引力影响时的运动来实现。当行星围绕其恒星运行时,恒星也会有轻微移动,它们都会绕着共同的引力点移动。从地球上的观察点来看,恒星在视野中前后摆动。

这种径向速度可以用众所周知的多普勒效应来测量:当恒星朝向我们移动时,发出的光更蓝;如果物体离我们远去时,发出的光就更红。

因此,行星的影响将恒星光在蓝色和红色之间交替变化,天文学家用他们的仪器捕捉到的就是恒星光波长的变化。通过测量恒星光的波长,可以精确地确定颜色的变化,从而直接测量恒星的径向速度。

最大的挑战是径向速度非常低。例如,木星的重力使太阳以大约12米/秒的速度围绕整个太阳系的引力点移动。地球的影响只有0.09米/秒。如果要发现类似地球的行星,这就对设备的灵敏度提出了非常高的要求。为了提高精度,天文学家会同时测量数千个波长,并使用光谱仪将光分成不同的波长,这是这些测量的核心。

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