正文

第6章 黑洞与行星(15)

爱因斯坦的望远镜 作者:(美)艾弗琳·盖茨


搜索行星的第二个方法需要对恒星光强进行密切监视,并寻找当行星从恒星面前飞过时,所引起的几乎不可分辨的亮度变化。行星每次从恒星面前经过时,会挡住一点点星光,而天文学家要寻找的,正是这种反复出现且规律性很强的恒星亮度变化。迄今为止,我们通过这种穿越过程所发现的行星数目十分有限(10个左右),但由于这种方法只需要对恒星的亮度进行高精度测量,而不需要测量光谱的移动,因此我们可以在更加遥远的恒星附近寻找行星。在2003年之前,通过对穿越行星的研究,我们所保持的探测距离纪录是5 000光年。10而随着2003年第一个微透镜行星的发现,使我们一举进入了1.7万光年的范围。这一发现立刻轰动了整个天文学界。

行星微透镜

恒星会产生一个时空凹陷,而围绕恒星运动的行星又会在这个凹陷附近增加一个瑕疵。要发现这个瑕疵,我们必须首先发现凹陷,然后再仔细地搜索时空中可能由行星造成的小坑。这类观察容不得半点疏忽——一眨眼的工夫我们就有可能错过一些重要的结果。银河系盘中一个太阳大小的恒星所产生的典型微透镜事件可以持续几个月,但这种由行星引起的放大事件只有几小时或几天。如果用大海捞针来比喻对恒星微透镜事件的搜索,那现在我们所面对的就是在大海中找到一粒灰尘。

为了捞到我们想要的针——即恒星导致的罕见(百万分之一)的微透镜事件——天文学家必须撒开大网,每隔几天就按照计划采集几百万颗恒星的图像。但这个日程表显然不能用来搜索行星。为了获得一个仅仅持续几小时的放大现象,我们必须连续地(或至少每10分钟一次)采集图像。这种高强度的观测一次只能针对一个事件。为此,天文学家专门设计了一个预警网络,来满足行星引力透镜事件的观测要求。

一旦微透镜搜索小组OGLE或MOA发现一颗恒星亮度的增加与微透镜事件相符,他们就会对整个观测网络发布紧急警报,其中包括:引力透镜探测网络(Probing Lensing Anomalies NETwork,PLANET)、微透镜后续观测网络(Microlensing Follow-Up Network ,MicroFUN),以及一个遥控望远镜的原型网络(prototgpe network of robotic telescopes,RoboNet)。这些网络能调动全世界的望远镜,并对透镜事件进行全天候监测,而这正是搜索行星的必要条件。通过频繁采集图像——大约间隔几分钟或几小时——这些望远镜可以得到光曲线的细节,并发现其中任何一处和简单透镜不一样的特征。


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