【学点天文】引力透镜和掩星术
by Yan
这几天各种科学媒体,包括学术blog圈里都在热谈一个发现太阳系外行星的报导。特殊之处在于,新发现的行星比较小,只有地球5.5倍大(比之前发现的都小);另外,利用了引力透镜现象。
以往要探测太阳系外行星得靠多普勒效应:恒星的运行速度会因围绕它转的行星而变化。但是,通过这个方法,只能探测到大质量和近轨道的行星,而且需要的时间也比较长,至少一个轨道周期。
爱因斯坦的广义相对论说光经过一个大质量物体时会弯曲,因此,当远处的恒星与地球连线之间附近有另一个星体时,类似透镜的作用,地面上探测到的光强会增加。而如果那个恒星边上有一个行星时,还会有一个小的变化。这种手段可以探测到更小,更大轨道上的行星。
注意,这只是外行人的说法,具体的我就不懂了。比如,为啥叫 microlensing?
前一段时间在奇迹笔记看到:掩星术仔细研究卡戎。当有一个星体从地球和遥远恒星间穿过时,天文学家可以测量该星体的尺寸,还有它的大气。
我意识到,这两种方法都需要“碰运气”,都需要被研究的星体正好从地球和遥远恒星间穿过。这与我比较熟悉的实验物理研究很不一样。做物理实验的时候,如果仪器,材料都准备好,随时可以做,除非仪器坏了,材料坏了。这可能是天文观测和实验物理的一个不同之处吧:)。天文学家需要日以继夜守在望远镜旁,而且到时刻清醒,不然运气来了也错过了。
BTW,发现了这个上海网上天文台。
当初某前任NASA局长的目标是搞一个能看到地外行星云层下细节的望远镜。估计比较困难。
这个掩星的问题:行星的位置可以预测,再加上已有的星图,掩星这种现象同样也可以预测。仅凭运气太浪费生命,而且大型望远镜不能让一个人(或一个课题组)独占很长时间吧。
我记得冥王星的大气层的发现就是观测冥王星掩星的结果。
上面说的是太阳系行星掩星。微透镜要求的是恒星“掩”恒星,再加上个可能存在的行星。
确实比较难找,这里有个资料说微透镜发生率是7.3 E-7 events/star/year
http://www.physics.fsu.edu/Courses/spring98/AST3033/Micro/lensing.htm
迄今也只用这方法找到仨地外行星。
univer,谢谢你的信息。
能够预测,但是受的不可抗拒限制与一般的物理实验相比太多了。
之所以叫“微”,是和“强”相对的。观测点和目标源之间有很大质量(比如星系团)构成透镜的,叫强引力透镜效应。
谢谢未央解惑