正文

第6章 黑洞與行星(15)

愛因斯坦的望遠鏡 作者:(美)艾弗琳·蓋茨


搜索行星的第二個方法需要對恒星光強進行密切監(jiān)視,并尋找當行星從恒星面前飛過時,所引起的幾乎不可分辨的亮度變化。行星每次從恒星面前經(jīng)過時,會擋住一點點星光,而天文學家要尋找的,正是這種反復出現(xiàn)且規(guī)律性很強的恒星亮度變化。迄今為止,我們通過這種穿越過程所發(fā)現(xiàn)的行星數(shù)目十分有限(10個左右),但由于這種方法只需要對恒星的亮度進行高精度測量,而不需要測量光譜的移動,因此我們可以在更加遙遠的恒星附近尋找行星。在2003年之前,通過對穿越行星的研究,我們所保持的探測距離紀錄是5 000光年。10而隨著2003年第一個微透鏡行星的發(fā)現(xiàn),使我們一舉進入了1.7萬光年的范圍。這一發(fā)現(xiàn)立刻轟動了整個天文學界。

行星微透鏡

恒星會產(chǎn)生一個時空凹陷,而圍繞恒星運動的行星又會在這個凹陷附近增加一個瑕疵。要發(fā)現(xiàn)這個瑕疵,我們必須首先發(fā)現(xiàn)凹陷,然后再仔細地搜索時空中可能由行星造成的小坑。這類觀察容不得半點疏忽——一眨眼的工夫我們就有可能錯過一些重要的結(jié)果。銀河系盤中一個太陽大小的恒星所產(chǎn)生的典型微透鏡事件可以持續(xù)幾個月,但這種由行星引起的放大事件只有幾小時或幾天。如果用大海撈針來比喻對恒星微透鏡事件的搜索,那現(xiàn)在我們所面對的就是在大海中找到一?;覊m。

為了撈到我們想要的針——即恒星導致的罕見(百萬分之一)的微透鏡事件——天文學家必須撒開大網(wǎng),每隔幾天就按照計劃采集幾百萬顆恒星的圖像。但這個日程表顯然不能用來搜索行星。為了獲得一個僅僅持續(xù)幾小時的放大現(xiàn)象,我們必須連續(xù)地(或至少每10分鐘一次)采集圖像。這種高強度的觀測一次只能針對一個事件。為此,天文學家專門設(shè)計了一個預警網(wǎng)絡,來滿足行星引力透鏡事件的觀測要求。

一旦微透鏡搜索小組OGLE或MOA發(fā)現(xiàn)一顆恒星亮度的增加與微透鏡事件相符,他們就會對整個觀測網(wǎng)絡發(fā)布緊急警報,其中包括:引力透鏡探測網(wǎng)絡(Probing Lensing Anomalies NETwork,PLANET)、微透鏡后續(xù)觀測網(wǎng)絡(Microlensing Follow-Up Network ,MicroFUN),以及一個遙控望遠鏡的原型網(wǎng)絡(prototgpe network of robotic telescopes,RoboNet)。這些網(wǎng)絡能調(diào)動全世界的望遠鏡,并對透鏡事件進行全天候監(jiān)測,而這正是搜索行星的必要條件。通過頻繁采集圖像——大約間隔幾分鐘或幾小時——這些望遠鏡可以得到光曲線的細節(jié),并發(fā)現(xiàn)其中任何一處和簡單透鏡不一樣的特征。


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