Ви можете подумати, що для того, щоб знайти планету, що обертається навколо віддаленої зірки, обов'язково потрібно мати величезні телескопи, які будуть настільки потужними, що зможуть засікти навіть самі тьмяні і дрібні деталі. Чому ж у такому разі не побудувати по-справжньому величезний телескоп, який міг би зробити величезну кількість відкриттів?

Виявити такі чужі світи досить важко, так як вони знаходяться дуже близько до яскравих зірок, світло яких не дозволяє бачити їх. Також, якщо екзопланета розташована досить далеко від своєї батьківської зірки, незначний світ, який вона відображає, буде занадто слабким, щоб його можна було засікти навіть за допомогою самого величезного телескопа. Тому для того, щоб дійсно знайти планету, потрібно застосувати неймовірно винахідливі непрямі техніки. Тільки 7 відсотків екзопланет були відкриті за допомогою прямих спостережень.
Методи відкриття нових планет: метод Доплера

Віддалені зірки діють на планети своїми гравітаційними силами, таким чином, утримуючи їх на орбіті, але гравітація самих планет також змушує їх притягатися до зірки. Якщо сили гравітації рівні, два небесних тіла обертаються навколо однієї і тієї ж точки. Ця центральна точка буде знаходитися в певному місці, в залежності від маси обох об'єктів.

Зірка буде відходити від свого центру мас зовсім небагато, подібно до того, як відхиляється від центру спортсмен-метальник, коли робить оборот перед метанням молота. Вивчаючи світло, випромінюване зіркою, ми можемо помітити легкі рухи і визначити зміни положення спектральних ліній. Вимір цих змін дозволяє визначити приблизну масу планети. Цей метод виявлення екзопланет називається Метод радіальних швидкостей або Метод Доплера.

Астрометрія виступає доповненням цього методу, коли гравітаційні коливання занадто великі для телескопів, що не дозволяє побачити зміна положення зірки в той час, коли на її орбіті знаходиться екзопланета. Однак зміна положення зірки зазвичай настільки малозначно, що використання цього методу виявляється проблематичним.

У випадку з "супер-Землею" HD40307g, ця екзопланета була відкрита за допомогою інструменту під назвою HARPS (англ. Europe's High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), спектрографом, встановленим в Європейській обсерваторії Ла-Сілла в Чилі, який здатний відчути самі слабкі зміни зоряного спектру, таким чином, дозволяючи довести існування екзопланети в населеній зоні.
Нейтронні зірки, пульсари і їх планети

У деяких особливих випадках схожий метод використовується для визначення наявності планет поруч з пульсари - швидко обертовими екстремально щільними нейтронними зірками. Під час їх обертання зірки виділяють інтенсивні радіаційні випромінювання у вигляді променів, які схожі на промені світла маяка. Якщо Земля виявляється в тому положенні, коли на неї падає цей промінь світла, то земні спостерігачі можуть відчути пульсацію енергії. Саме завдяки такій пульсації ці зірки отримали свою назву - пульсари.

Присутність планети на орбіті зірки пульсара викликає коливання світла через гравітаційних сил планети, що впливає на "розклад" пульсації. Вимірявши мінливість пульсу, можна визначити орбітальні характеристики і масу планети.
Методи відкриття нових планет: Транзитний метод

В інших випадках орбіта екзопланети вибудовується так добре, що її можна спостерігати з вигідної позиції на Землі. Коли планета йде транзитом перед своєю батьківського зіркою, вона затуляє її світло, і земний спостерігач, побачивши зірку, може також у цей момент засікти і планету. Вимірявши зміну світності зірки під час транзиту планети, можна визначити фізичні розміри цієї планети і навіть її фізичні властивості. Ця техніка називається Транзитний метод.

Космічний телескоп НАСА "Кеплер" був сконструйований для того, щоб знайти самі незначні коливання світимості зірок, коли екзопланети йдуть попереду них транзитом. В даний час за допомогою цього телескопа вдалося засікти вже близько 2300 екзопланет-кандидатів (хоча ці сигнали ще потрібно перевірити) на невеликій ділянці Чумацького Шляху.

У системах з безліччю планет дослідники використовують Метод варіації часу транзиту (TTV). Невеликі відхилення в орбітальних періодах показують наявність поблизу ще однієї планети, яка може бути невидима спостерігачеві.

Дуже рідко використовується метод під назвою Гравітаційне мікролінзування, коли зірка проходить перед іншою, більш віддаленій зіркою. Гравітаційне поле ближчою до нас зірці змушує світло більш далекої зірки як би оминати її, зразок збільшувальною лінзи. У даному випадку можна визначити сплески світності ближньої зірки. Якщо біля ближньої зірки є екзопланета, її гравітація вплине на ефект лінзування.

Існують і інші непрямі методи виявлення екзопланет біля далеких зірок, але мабуть найбільш слушним є пряме спостереження, яке поки залишається складним методом. З розвитком технологій в майбутньому, швидше за все можна буде спостерігати за екзопланетами безпосередньо, а поки ці світи ми можемо тільки малювати в своїй уяві.

Джерело: news.discovery.com