Вселенная на ладони

Из этой простой идеи – происходящего время от времени блокирования планетой света звезды, – можно извлечь очень много интересной и важной информации об экзопланете. Чем крупнее планета, тем больше света от звезды она заслонит и тем на большую величину звезда потускнеет. В случае множества равномерно распределенных в пространстве транзитов разрыв во времени между ними может рассказать нам о том, сколько времени требуется планете, чтобы обойти вокруг своей звезды. Чем больше времени затрачивает планета на то, чтобы совершить один оборот, тем на большем расстоянии она находится от своей звезды, а мы можем воспользоваться этим фактом, чтобы прийти к заключению, находится ли она в обитаемой области. Начиная с 2009 года космический телескоп НАСА «Кеплер» сканировал небо вдоль и поперек, пробегая по небосклону между сотнями тысяч звезд в поисках провалов в их яркости, вызванных транзитом экзопланет. Эти поиски в корне изменили наше понимание того, что там находится. На сегодня обнаружено более двух тысяч внеземных миров, некоторые из них вращаются в пределах обитаемых областей их звезд.

Метод радиальной скорости

Не все экзопланеты заявляют о себе с помощью своего транзита. Если планета не пересекает прямую линию, проходящую между нами и ее звездой, мы не сможем увидеть никаких изменений в ее яркости. Представьте, что вы смотрите сверху вниз на северный полюс Солнца – ни один из транзитов ее восьми подтвержденных планет не был бы виден с этой точки обзора.

Между тем и планеты оказывают влияние на звезды… Мы привыкли думать, что гравитация Солнца оказывает влияние на планеты, однако и планеты также притягивают к себе свои звезды. Притяжение Юпитера и Сатурна, в частности, приводит к некоторым колебаниям Солнца. Эти колебания вызывают изменения в свете, идущем к нам от звезд, и это явление получило название эффекта Доплера.

Эффект Доплера в случае со светом – это то, с чем мы хорошо знакомы. Когда машина скорой помощи спешит к нам, мы слышим, что ее сирена звучит на одной высоте, но когда она проносится мимо нас, ее звук совершенно отчетливо меняется. Происходит это потому, что, когда машина скорой помощи приближается к нам, звуковые волны ее сирены сжимаются, а затем, когда скорая помощь удаляется, эти волны растягиваются. Свет как волна ведет себя так же, за исключением того, что в этом случае меняется не высота звука, а цвет. Источники света, удаляющиеся от нас, кажутся более красными (красное смещение), а те, что приближаются к нам, становятся более синими (фиолетовое смещение).