METODI DINAMICI: Velocità radiali
La tecnica delle velocità radiali ha permesso la prima osservazione di un esopianeta attorno a una stella simile al Sole. Questo rivelamento è stato effettuato all'Osservatorio di Haute-Provence con lo spettrografo Elodie dagli astronomi svizzeri Michel Mayor e Dider Queloz attorno alla stella 51 Peg b, che è la 51esima stella più brillante della costellazione di Pegaso.
Qui sopra, la curva storica presenta l'evoluzione della velocità radiale di 51 Peg così com'è stata presentata da Mayor & Queloz nella rivista Nature nel 1995. Il tempo è ridotto qui a un
periodo di rivoluzione della stella (e del pianeta) Φ (vedere disegno qui sotto).
La velocità radiale VR è la proiezione del vettore velocità delle stella sulla "linea di vista" che collega la stella all'osservatore. Questa curva permette di conoscere il periodo di rivoluzione del pianeta e il prodotto della massa del pianeta, M_{pl} per sin(i), dove i è l'angolo tra il piano dell'orbita del pianeta e il piano del cielo.
In questa animazione, si vede
- a sinistra: la stella e il pianeta, che ruotano attorno al loro centro di gravità, sono osservati dal
telescopio. Per semplificare, il piano dell'orbita qui è perpendicolare al piano del cielo (i=90° e sin(i)=1).
- in basso a destra: la luce della stella, diffusa dallo spettrometro. Le linee spettrali (ce ne sono 4 qui, in realtà, ce ne sono migliaia) si spostano alternativamente verso il rosso e verso il blu quando la stella si allontana e si avvicina dall'osservatore. Confrontando la lunghezza d'onda delle linee osservate nello spettro della stella con la posizione delle stesse linee misurate in laboratorio (tratti blu), si calcola la velocità radiale di allontanamento/avvicinamento della stella.
- in alto a destra: la curva rappresenta la velocità radiale della stella. Si tratta di una sinusoide. Quando l'orbita del pianeta è ellittica, la sinusoide è deformata. L'ampiezza di questa curva e il periodo permettono di calcolare M_{pl}*sin(i)
Quando il piano dell'orbita è nel piano del cielo, la velocità radiale è sempre nulla, e questa tecnica non permette di misurare la massa della stella.
Se si osserva la stella unicamente con la tecnica delle velocità radiali, non si può conoscere il valore di i. Si accede solamente al valore di M_{pl}*sin(i) e quindi a un valore superiore della massa del pianeta.
Questa tecnica ha permesso ad oggi di scoprire 735 esopianeti attorno a 547 stelle.
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Vantaggi |
Inconvenienti |
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