www.wikidata.uk-ua.nina.az
Metod Doplera takozh doplerivska spektroskopiya abo metod radialnoyi shvidkosti metod viyavlennya ekzoplanet korichnevih karlikiv i nevidimih tmyanih komponentiv podvijnih zir shlyahom vimiryuvannya promenevoyi shvidkosti zori cherez periodichni zsuvi yiyi spektrlnih linij vnaslidok efektu Doplera Ruh zori vidbuvayetsya navkolo spilnogo centru mas z nevidimim tmyanim komponentom Cej metod dozvolyaye viznachiti period obertannya nevidimogo komponenta ekscentrisitet jogo orbiti i nizhnyu granicyu jogo masi M j sin a displaystyle M j sin alpha Kut a displaystyle alpha mizh ploshinoyu orbiti i ploshinoyu zobrazhennya pri comu zalishayetsya nevidomim sho unemozhlivlyuye tochne viznachennya masi tila ta rozmiru jogo orbiti Dopplerivska spektroskopiya viyavlyaye periodichni zmini radialnoyi shvidkosti reyestruyuchi variaciyi koloru svitla vid golovnoyi zori Koli zorya ruhayetsya do Zemli yiyi spektr zmishuyetsya v blakitnij bik a koli vona viddalyayetsya vid nas v chervonij Analizuyuchi ci spektralni zsuvi astronomi mozhut zrobiti visnovok pro gravitacijnij vpliv planeti na zoryu 1 Diagrama ilyustruye ruh zori v rezultati obertannya navkolo spilnogo centru mas z planetoyu Ekzoplaneti vidkriti za rokami Chastka vidkritih metodom Doplera ekzoplanet pokazana chornim Metod Doplera ye drugim pislya metodu tranzitnoyi fotometriyi za kilkistyu viyavlenih ekzoplanet Stanom na listopad 2022 roku za dopomogoyu doplerivskoyi spektroskopiyi bulo vidkrito 1018 pozasonyachnih planet priblizno 19 5 vid zagalnoyi kilkosti 2 Pershe vidkrittya ekzoplaneti cim metodom bulo zroblene Mishelyem Majorom i Didye Kelo 1995 roku i vidmicheno Nobelivskoyu premiyeyu z fiziki za 2019 rik Zmist 1 Istoriya 2 Metodologiya 3 Priklad 4 Obmezhennya metodu 5 Primitki 6 PosilannyaIstoriya RedaguvatiU 1952 roci Otto Struve zaproponuvav vikoristovuvati potuzhni spektrografi dlya viyavlennya dalekih planet Vin opisav yak duzhe velika planeta taka yak Yupiter zmusit yiyi materinsku zoryu zlegka kolivatisya cherez obertannya zori j planeti navkolo spilnogo centru mas 3 Vin peredbachiv sho neveliki doplerivski zsuvi cherez bezperervnu zminu radialnoyi shvidkosti budut viyavleni najchutlivishimi spektrografami yak krihitni chervoni ta sini zsuvi u viprominyuvanni zori Odnak tehnologiya togo chasu dozvolyala vimiryuvannya radialnoyi shvidkosti z pohibkoyu v 1000 m s abo bilshe sho robilo cej metod nepridatnim dlya viyavlennya planet 4 Ochikuvani zmini radialnoyi shvidkosti duzhe neznachni Yupiter zmushuye Sonce zminyuvati shvidkist priblizno na 12 4 m s protyagom 12 rokiv a vpliv Zemli stanovit lishe 0 1 m s protyagom 1 roku tomu potribni trivali sposterezhennya instrumentami z duzhe visokoyu rozdilnoyu zdatnistyu 4 5 Udoskonalennya tehnologiyi spektrometriv u 1980 h i 1990 h prizvelo do instrumentiv pridatnih do viyavlennya ekzoplanet Spektrograf ELODIE vstanovlenij v observatoriyi Verhnogo Provansu na pivdni Franciyi v 1993 roci mig vimiryuvati zmishennya radialnih shvidkostej na rivni 7 m s dostatnomu shob pozazemnij sposterigach mig viyaviti vpliv Yupitera na Sonce 6 Vikoristovuyuchi cej instrument astronomi Mishel Major i Didye Kelo 1995 roku identifikuvali 51 Pegasi b garyachij Yupiter u suzir yi Pegasa 7 Hocha ranishe planeti buli viyavleni na orbiti pulsariv 51 Pegasi b stala pershoyu planetoyu viyavlenoyi ga orbiti navkolo zori golovnoyi poslidovnosti 8 2019 roku Major i Kelo buli nagorodzheni za zroblene nimi vidkrittya Nobelivskoyu premiyeyu z fiziki U listopadi 1995 roku vcheni opublikuvali svoyi visnovki v zhurnali Nature Vidtodi bulo identifikovano ponad 1000 ekzoplanet kandidativ bagato z yakih buli viyavleni za dopomogoyu doplerivskih poshukovih program zokrema Liksko Karnezkogo en Anglo Avstralijskogo en ta Zhenevskomu en poshuku ekzoplanet 9 Pochinayuchi z pochatku 2000 h druge pokolinnya spektrografiv dlya poshuku ekzoplanet dozvolilo provoditi nabagato tochnishi vimiryuvannya Spektrograf HARPS vstanovlenij v observatoriyi La Silya v Chili v 2003 roci mozhe identifikuvati zmishennya radialnih shvidkostej lishe na 0 3 m s Ce dostatno shob znajti bagato kam yanih shozhih na Zemlyu planet 10 Metodologiya Redaguvati nbsp Vlastivosti masa ta velika napivvis orbiti ekzoplanet vidkritih do 2013 roku za dopomogoyu metodu Doplera chorni tochki porivnyano z ekzoplanetami vidkritimi za dopomogoyu inshih metodiv svitlo siri tochki Provoditsya seriya sposterezhen spektra zori Mozhut buti viyavleni periodichni zmini v spektri pri comu dovzhina hvili harakternih spektralnih linij u spektri regulyarno zbilshuyetsya ta zmenshuyetsya protyagom pevnogo periodu chasu Potim do naboru danih zastosovuyutsya statistichni filtri shob usunuti efekti spektru z inshih dzherel i vidiliti v signali periodichnu sinusoyidu 7 Yaksho bude viyavleno pozasonyachnu planetu minimalnu masu planeti mozhna viznachiti za zminami radialnoyi shvidkosti zori Shob znajti bilsh tochnu masu potribno znati nahil orbiti planeti Grafik zalezhnosti vimiryanoyi radialnoyi shvidkosti vid chasu dast harakteristichnu krivu sinusoyidu u vipadku krugovoyi orbiti a amplituda krivoyi dozvolit obchisliti minimalnu masu planeti za dopomogoyu funkciyi mas en Bayesova periograma Keplera ce matematichnij algoritm yakij vikoristovuyut dlya viyavlennya odniyeyi chi kilkoh pozasonyachnih planet za poslidovnimi vimiryuvannyami radialnoyi shvidkosti zori navkolo yakoyi voni obertayutsya Vin peredbachaye bayesiv statistichnij analiz danih radialnoyi shvidkosti z vikoristannyam apriornogo rozpodilu jmovirnostej u prostori viznachenogo odnim abo kilkoma naborami keplerovih orbitalnih parametriv Cej analiz mozhlivo zdijsnyuvati za dopomogoyu metodu Monte Karlo markivskih lancyugiv MKML Hocha radialna shvidkist zori daye lishe minimalnu masu planeti yaksho spektralni liniyi planeti mozhna vidrizniti vid spektralnih linij zori todi mozhna znajti radialnu shvidkist samoyi planeti i ce daye nahil orbiti planeti a otzhe mozhna viznachiti faktichnu masu planeti Pershoyu netranzitnoyu planetoyu masu yakoyi bulo znajdeno takim chinom bula Tau Volopasa b u 2012 roci koli v infrachervonij chastini spektru bulo viyavleno monoksid vuglecyu 11 Priklad Redaguvati nbsp Grafik pravoruch ilyustruye sinusoyidu za dopomogoyu doplerivskoyi spektroskopiyi dlya sposterezhennya radialnoyi shvidkosti uyavnoyi zori navkolo yakoyi obertayetsya planeta na krugovij orbiti Sposterezhennya spravzhnoyi zori dadut podibnij grafik hocha ekscentrisitet orbiti vikrivit krivu ta uskladnit navedeni nizhche rozrahunki Cya teoretichna shvidkist zori pokazuye periodichni variaciyi 1 m s sho svidchit pro nayavnist masi na orbiti yaka spravlyaye gravitacijnij vpliv na cyu zoryu Vikoristovuyuchi tretij zakon Keplera sposterezhuvanij period obertannya planeti navkolo zori period sinusoyidi na grafiku sposterezhuvanih kolivan spektru zori mozhna vikoristovuvati dlya viznachennya vidstani planeti vid zori r displaystyle r nbsp vikoristovuyuchi take rivnyannya r 3 G M s t a r 4 p 2 P s t a r 2 displaystyle r 3 frac GM mathrm star 4 pi 2 P mathrm star 2 nbsp Tut r vidstan planeti vid zori G gravitacijna stala M star masa zori P star period obertannya planeti navkolo zoriViznachivshi r displaystyle r nbsp za dopomogoyu zakonu tyazhinnya Nyutona mozhna rozrahuvati shvidkist planeti navkolo zori V P L displaystyle V mathrm PL nbsp V P L G M s t a r r displaystyle V mathrm PL sqrt GM mathrm star r nbsp Todi masu planeti mozhna znajti z yiyi obchislenoyi shvidkosti M P L M s t a r V s t a r V P L displaystyle M mathrm PL frac M mathrm star V mathrm star V mathrm PL nbsp de V s t a r displaystyle V mathrm star nbsp shvidkist zori Sposterezhuvana doplerivska shvidkist K V s t a r sin i displaystyle K V mathrm star sin i nbsp de i nahil orbiti planeti do liniyi perpendikulyarnoyi do promenya zoru Takim chinom pripuskayuchi znachennya nahilu orbiti planeti ta masi zori mozhna znajti masu pozasonyachnoyi planeti Nastupna tablicya ilyustruye znachennya promenevih shvidkostej viklikanih riznimi ekzoplanetami i pokazuye yaki z nih mozhna vidkriti za dopomogoyu metodu Doplera Dlya porivnyannya v tablicyu takozh dodani deyaki planeti Sonyasnoyi sistemi Planeta Tip planeti lt br gt Velika pivvis lt br gt a o Orbitalnij period lt br gt Promeneva shvidkist zori lt br gt RS Viyavlyayetsya za 51 Pegasa b Garyachij Yupiter 0 05 4 23 dnya 55 9 12 Spektrograf pershogo pokolinnya55 Raka d Gazovij gigant 5 77 14 29 rokiv 45 2 13 Spektrograf pershogo pokolinnyaYupiter Gazovij gigant 5 20 11 86 rokiv 12 4 14 Spektrograf pershogo pokolinnyaGlize 581 c Super Zemlya 0 07 12 92 dniv 3 18 15 Spektrograf drugogo pokolinnyaSaturn Gazovij gigant 9 58 29 46 rokiv 2 75 Spektrograf drugogo pokolinnyaL 98 59 b en Planeta zemnoyi grupi 0 02 2 25 dnya 0 46 Spektrograf tretogo pokolinnyaNeptun Krizhanij gigant 30 10 164 79 rokiv 0 281 Spektrograf tretogo pokolinnyaZemlya Naselena planeta 1 00 365 26 dniv 0 089 Spektrograf tretogo pokolinnya imovirno Pluton Karlikova planeta 39 26 246 04 rokiv 0 00003 Ne viyavlyayetsyaObmezhennya metodu RedaguvatiOsnovnim obmezhennyam doplerivskoyi spektroskopiyi ye te sho vona mozhe vimiryuvati lishe ruh vzdovzh promenya zoru tomu ocinka masi planeti zalezhit vid vimiryuvannya abo ocinki nahilu orbiti planeti Yaksho ploshina orbiti planeti zbigayetsya z promenem zoru sposterigacha to vimiryana zmina radialnoyi shvidkosti zori ye spravzhnim znachennyam Odnak yaksho ploshina orbiti vidhilyayetsya vid promenya zoru to vpliv planeti na ruh zori bude bilshim nizh vimiryana zmina radialnoyi shvidkosti zori yaka ye lishe komponentom uzdovzh promenya zoru U rezultati spravzhnya masa planeti bude bilshoyu nizh vimiryano Shob kompensuvati cej efekt i takim chinom viznachiti spravzhnyu masu pozasonyachnoyi planeti vimiryuvannya radialnoyi shvidkosti mozhna poyednati z astrometrichnimi sposterezhennyami yaki vidstezhuyut ruh zori vzdovzh ploshini neba perpendikulyarnoyi do promenya zoru Astrometrichni vimiryuvannya dozvolyayut pereviriti chi ob yekti yaki zdayutsya planetami z velikoyu masoyu ye korichnevimi karlikami 4 Inshim nedolikom ye te sho gazova obolonka navkolo pevnih tipiv zir mozhe rozshiryuvatisya ta stiskatisya a deyaki zori ye zminnimi Cej metod nepridatnij dlya poshuku planet navkolo cih tipiv zir oskilki zmini v spektri viprominyuvannya zir viklikani vnutrishnoyu zminnistyu zori mozhut shovati nevelikij efekt sprichinenij planetoyu nbsp nbsp Livoruch Predstavlennya zori z planetoyu na orbiti Ruh zori vidbuvayetsya vzdovzh liniyi zoru sposterigacha i metod Doplera daye istinne znachennya masi planeti Pravoruch Zorya ne ruhayetsya vzdovzh liniyi zoru sposterigacha i metod Doplera ne dopomozhe viznachiti planetu Primitki Redaguvati Wenz John 10 zhovtnya 2019 Lessons from scorching hot weirdo planets Knowable Magazine angl Annual Reviews doi 10 1146 knowable 101019 2 Procitovano 4 kvitnya 2022 Exoplanet and Candidate Statistics NASA Exoplanet Archive angl NASA Exoplanet Science Institute Procitovano 27 listopada 2022 O Struve 1952 Proposal for a project of high precision stellar radial velocity work The Observatory 72 870 199 200 Bibcode 1952Obs 72 199S a b v Radial velocity method The Internet Encyclopedia of Science Procitovano 27 kvitnya 2007 A Wolszczan Spring 2006 Doppler spectroscopy and astrometry Theory and practice of planetary orbit measurements ASTRO 497 Astronomy of Extrasolar Planets lectures notes Penn State University Arhiv originalu za 17 grudnya 2008 Procitovano 19 kvitnya 2009 A user s guide to Elodie archive data products Haute Provence Observatory May 2009 Procitovano 26 zhovtnya 2012 a b Mayor Michel Queloz Didier 1995 A Jupiter mass companion to a solar type star Nature 378 6555 355 359 Bibcode 1995Natur 378 355M ISSN 1476 4687 OCLC 01586310 doi 10 1038 378355a0 Brennan Pat 7 lipnya 2015 Will the real first exoplanet please stand up Exoplanet Exploration Planets Beyond our Solar System Procitovano 28 lyutogo 2022 R P Butler 2006 Catalog of Nearby Exoplanets Astrophysical Journal 646 2 3 25 33 Bibcode 2006ApJ 646 505B arXiv astro ph 0607493 doi 10 1086 504701 Arhiv originalu za 7 lipnya 2007 Mayor 2003 Setting New Standards With HARPS ESO Messenger 114 20 Bibcode 2003Msngr 114 20M Weighing The Non Transiting Hot Jupiter Tau BOO b Florian Rodler Mercedes Lopez Morales Ignasi Ribas 27 June 2012 51 Peg b Exoplanets Data Explorer 55 Cnc d Exoplanets Data Explorer Endl Michael The Doppler Method or Radial Velocity Detection of Planets University of Texas at Austin Procitovano 26 zhovtnya 2012 nedostupne posilannya z 01 09 2017 GJ 581 c Exoplanets Data Explorer Posilannya RedaguvatiCalifornia and Carnegie Extrasolar Planet Search The Planetary Society The Search for Extra Solar Planets Space com STARE Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Metod Doplera amp oldid 38528289