Исследование методов обнаружения внесолнечных планет

Целью данной работы является сравнение двух методов обнаружения экзопланет: метода транзитной фотометрии и спектроскопического метода измерения радиальных скоростей.

Основная идея состоит в том, чтобы, разобравшись в сути этих методов, проведя экспериментальное изучение их деталей, выяснить преимущества и недостатки обоих.

Путь решения проблемы состоит в лабораторном моделировании процесса обнаружения планет и сравнении полученных результатов с научными фактами. Так, имитируя процесс транзита планеты по диску звезды с помощью вращающегося диска проигрывателя, используя цифровую лабораторию, оснащенную датчиками освещённости и расстояния, и опираясь на законы вращательного движения и законы фотометрии, выясняем, какие параметры планеты и звезды могут быть определены данным методом.

При изучении метода измерения радиальных скоростей, на практике ознакомившись с эффектом Доплера, было сымитировано качание родительской звезды вокруг центра масс при орбитальном движении планеты. Для этого с помощью цифрового датчика звука измерялась частота звукового сигнала камертона, вращающегося на диске проигрывателя, в двух случаях: при удалении источника звука от наблюдателя и при его приближении. Затем результаты измерений сравнивались с полученными по формуле закона Доплера.

Для расчёта обитаемой зоны использовалась программа из следующего источника: http://astro.twam.info/hz/. Результаты сравнивались с полученными в других программах - HZ Gallery и HZ Calculator, а также с результатом, вычисленным по формуле

В результате выполнения работы

·        Было обнаружено, что полученные экспериментальные данные достаточно хорошо согласуются с научными фактами;

·        Было выяснено, что методом транзита можно оценить период обращения и размеры планеты, её расстояние от звезды. В свою очередь, метод радиальных скоростей позволяет оценить нижнюю границу массы планеты.

Таким образом, ни один из рассмотренных методов не обладает полным набором средств для исследования всех характеристик изучаемой планеты. Следовательно, метод транзитной фотометрии и метод измерения радиальных скоростей при обнаружении экзопланет дополняют друг друга