Поиск экзопланет в наше время является одной из основных задач астрономии. Искать экзопланеты можно методом прямого наблюдения. Имено таким методом были найдены все планеты около Солнца, которые находятся за Сатурном. Необходимо наблюдать (анализировать фотоснимки звезд) звездное небо в мощный телескоп с чувствительной матрицей.
Однако шанс того, что вам повезет, и вы откроете новую планету, очень мизерный. К примеру, звезда солнечного типа, которая находится на расстоянии 15 световых лет от нас и вокруг него вращается гигант размером с Юпитер, имеет расхождение на звездном со своим спутником приблизительно в 1 угловую секунду. Такая величина доступна для современных телескопов, но существует проблема с контрастностью. Мощность, излучаемая звездами, в оптическом спектре превышает в миллиард раз планетарное отражение, а в инфракрасном диапазоне в миллион раз. По этой причине открытие планеты может произойти только по счастливой случайности. Так в 2004 году мощный восьмиметровый телескоп Южно-Европейской обсерватории зафиксировал новую планету массой в 5 Юпитеров, которая вращается вокруг коричневого карлика 2М 1207 (он находится на расстоянии 70 парсеков от нашего Солнца). Этот объект расположен на расстоянии двух радиусов орбиты Нептуна, что приравнивается к 55 астрономическим единицам. Французы совместно со своими американскими коллегами опубликовали информацию о новом открытии, которое является поистине счастливым. Это объясняется тем, что материнская звезда светит очень слабо и инфракрасный контраст между излучением и планетарным светом описан в соотношении 100:1. Это первая из фотографий планетарной пары, которая обосновано заняла свое место в научных журналах. В дальнейшем астрономам удалось при помощи инфракрасной фиксации (фотографирования) звездного неба обнаружить еще несколько претендентов на звание - экзопланета. На сегодняшний день таких кандидатов существует от 5 до 7 объектов. В 2008 году американским ученым удалось разглядеть небесный объект с массой трёх Юпитеров, который вращается вокруг звезды Фомальгаут, которая находится в созвездии Южной Рыбы. Особые надежды астрономы возлагают на новый орбитальный телескоп James Webb, а также на новые сверхмощные наземные телескопы, которые будут установлены в известных мировых обсерваториях.
Видео ролик про телескоп James Webb:
О существовании экзопланет свидетельствуют и косвенные факты. Об их присутствии могут свидетельствовать аномальные траектории движения материнских звезд, а также особенности их излучения.
Многим из нас известно, что изучением движения небесных объектов занимается одна из ветвей астрономии – астрометрия. Эта наука способна доказать существование звездных спутников-невидимок. При наличии прецизионной угломерной аппаратуры можно зафиксировать движение звездного спутника, который обращается вокруг общего центра масс. Легким заданием считается нахождение планет, так как они смещаются по своей орбитальной траектории относительно других звезд. Немецкий астроном Фридрих Бессель в 1844 году выдвинул предположение, что при наличии незначительной аберрации движения Сириуса говорит о том, что он имеет собственный спутник. Как выяснилось позже это белый карлик, который рассмотрел в свой телескоп американский астроном Алван Кларк.
Поиск внесолнечных планет осуществляется при помощи астрометрических методов. Первым начал осуществлять такой поиск голландец Пиет Ван де Камп. Начиная с 1938 года, он периодически делал снимки нескольких специально отобранных звезд. При этом он использовал 61-сантиметровый телескоп Спроуловской обсерватории. Через шесть лет такой работы он заявил, что обнаружил странный объект, который по всем описания и характеристикам подходил на роль экзопланеты.
Внимание де Кампа привлекла тусклая звезда, которая находится в созвездии Змееносца, которую в 1916 году открыл астроном Эдвард Бернард. После многолетних наблюдений де Камп сделал вывод, что красный карлик смещается ежегодно на 10,3 угловые секунды. При этом его расположение говорит о том, что он сосед Солнца (находится на расстоянии 5,96 световых лет). Ближе этого звездного объекта находится только Альфа Центавра. Предположение и интуиция де Кампа его не подвела. Он в 1944 году заявил, что звезда Бернарда имеет несветящегося компаньона, который имеет массу 60 Юпитеров. Такая масса велика для планеты, а для звезды недостаточна. Де Камп корректно назвал его объектом промежуточной массы.
До де Кампа уже звучали подобные заявления. В 1943 году американец К. Стрэнд разглядел у звезды 61 созвездия Лебедя компаньона массой в 16 Юпитеров, а его коллеги Дирк Рейл и Эрик Холмберг нашли объект в полтора раза меньший по массе, который принадлежит звездной системе 70 созвездия Змееносца. Правда доказать существование данного объекта не удалось и авторам данного открытия пришлось отказаться от сделанного заявления. А вот де Камп не мог отречься от своего открытия. В 1963 году он все еще был уверен в существовании холодного спутника у звезды Бернара, но при этом он снизил ее массу до 1,6 массы Юпитера. Позже ему удалось открыть там же меньшую планету. Впоследствии доводы де Кампа были опровергнуты и его объекты пополнили список заблуждений.
Хочется отметить, что астрометрия на сегодняшний день не принесла определенной пользы для астрономии, так как практически все открытия звездных объектов становились ложными. Надежды многих астрономов на открытие новой планеты или звезды при помощи астрометрии рушились как карточные домики.
В поиске экзопланет проявила себя не оптика, а радиотехника. Как всем известно, космос полон различными радиосигналами – радиопульсаров (нейтронных звезд с большой скоростью вращения и сильными магнитными полями). Радиоволны генерируются на магнитных полях и описывают в пространстве коническую поверхность. На земле возможно засечь такой импульс, так как наша планета может находиться на пути такого луча. Если вокруг такого пульсара вращается спутник, то проходя через данный луч, он создает помеху, которая фиксируется на поверхности Земли при помощи специального осциллографического оборудования.
Планетарный эскорт искали, начиная с 1970 года. И только в 1992 году Александр Волщан и Дэйл Фрей обнаружили две планеты, которые вращаются вокруг пульсара PSR 1257+12, что удален от нашего Солнца на расстояние 980 световых лет. Позже к этим двум планетам присоединилась и третья. Самая легкая из этого трио весит в 2 раза тяжелее нашей луны, а остальные приравнять к 4,3 и 3,9 массе нашей планеты.
Но как показывают дальнейшие изыскания, пульсары не богаты на спутники и большинство из них одиноки. За прошедшие года был обнаружен пульсар PSR 1620-26, вокруг которого вращается объект массой 2,5 Юпитера. Для определения данных объектов использовалась аппаратура, разработанная для работы с пульсарами, и она не пригодна для определения спутников обычных звёзд.
На сегодняшний день многие из астрономических групп пытаются открыть или зафиксировать новые экзопланеты, но пока без результатов. Ученым удалось выяснить, что экзопланеты имеют отличия от спутников нашего Солнца. Они делают полный оборот вокруг своего компаньона за период от 5 до 100 суток.
