覚書／系外惑星観測：ドップラー法とトランジット法
太陽系以外の恒星系に属する惑星を系外惑星といい、発見方法には、ドップラー法とトランジット法の２つが挙げられる。
Ⅰ ドップラー法
ドップラー効果は、音や光といった波長が、発生源が移動する場合、観測者に近づくときは周波数が高く、遠ざかる時は周波数が低くなる。これを応用して系外惑星を観測するのがドップラー法だ。
恒星の周りを惑星が公転すると、惑星の引力によって恒星も周期的に揺れ動く。
このとき、恒星が観測者に近づくとき光のスペクトルが青色方向に、遠ざかるとき赤色方向に、シフトする。スペクトルの周期的な変化を観測することで、惑星の存在を間接的に検出できるというわけだ。
ドップラー法を使用した系外惑星の発見は、地球から50光年離れた、ペガスス座51番星を公転する「ペガスス座51番星b」で、史上初の系外惑星観測成功例でもあった。1995年に、スイスのジュネーブ天文台のミシェル・マイヨールとディディエ・ケローによって発見され、二人は功績により、2019年のノーベル物理学賞を受賞した。
ペガスス座51番星bは木星タイプの系外惑星だが、主星である恒星に近く、表面温度が高いので、「ホットジュピター」と呼ばれている。
Ⅱ トランジット法
トランジット法は系外惑星がその恒星の前を横切る際に、恒星の明るさがわずかに減少する現象あ生じる。これを観測することで、系外惑星を観測することができる。この現象を観測することで、惑星の半径や公転周期、軌道傾斜角が判る。
惑星の軌道面が観測者の視線方向とほぼ平行になっている場合に、トランジット（影）を観測でき、恒星の明るさを継続的に観測し、周期的な減光を検出。減光の深さや継続時間から、惑星の特性を推定する。――言い換えるならば、恒星表面を〝水平線〟に例えるとしよう。系外惑星を月に例えるならば、日の出・日の入りのタイミングを狙えば、見つけやすくなるということだ。
トランジット法で初めて発見された系外惑星は地球から153光年離れた、オシリス（HD 209458b） である。質量が木星の0.69倍、半径が木星の1.4倍。主星は太陽の1.14倍の恒星・ペガスス座V376星 (HD 209458)で、これを公転する。
――ソース――
wiki
AI
ノート20250821
