Книга: Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

* * *

Помимо спектроскопии, существует по крайней мере десяток других методов обнаружения экзопланет. Один из них — непосредственное фотографирование: направляешь очень мощный телескоп на звезду и высматриваешь планету. Это не так просто — все равно как увидеть горящую спичку в свете прожектора, но хитроумные техники маскирования, призванные исключить собственный свет звезды, позволяют иногда это сделать. Самый распространенный способ обнаружить экзопланету — это так называемый транзитный метод. Дело в том, что планета, проходя по диску звезды (с точки зрения земного наблюдателя), блокирует некоторую (небольшую) часть ее собственного света. Прохождение (транзит) планеты создает на кривой блеска звезды характерную ложбинку. Конечно, большинство экзопланет вряд ли ориентировано настолько удобно для нас, но доля тех, которые все же проходят по диску своей звезды, достаточно велика, чтобы такой подход к поиску экзопланет имел смысл.

Рисунок ниже — упрощенная иллюстрация к транзитному методу. Начиная прохождение, планета постепенно блокирует все большую долю излучения звезды. Как только диск планеты целиком оказывается на диске звезды, световой поток стабилизируется и остается примерно постоянным до тех пор, пока планета не подойдет вплотную к другому краю светила. По мере того как планета покидает диск звезды, ее видимый блеск возвращается к прежнему уровню. На практике звезда, как правило, по краям диска кажется менее яркой, а часть света может обогнуть планету, если у нее есть атмосфера. Более детальные модели учитывают эти эффекты и корректируют результат. На рисунке с изображением XO-1 в красном диапазоне можно видеть как реальную кривую блеска (точки) при прохождении экзопланеты XO-1b по диску звезды XO-1, так и соответствующую модель (сплошная линия).

Транзитный метод при тщательном математическом анализе позволяет получить информацию о размере, массе и орбитальном периоде планеты. Иногда он сообщает нам также химический состав ее атмосферы; его можно получить, сравнив спектр звезды со светом, отраженным от планеты.