خمس طرق للعثور على عالم مخفي

لأن رؤية الكواكب صعبة جدًا، يعثر عليها علماء الفلك غالبًا من خلال التأثير الذي تُحدثه في ضوء النجم. وتنجز خمس طرق معظم العمل.

• العبور. عندما يعبر كوكب أمام نجمه، يحجب قليلًا من الضوء، فيخفت النجم لفترة قصيرة وبشكل متكرر. تنجح هذه الطريقة فقط عندما نرى المدار من الحافة تقريبًا.
• السرعة الشعاعية (التذبذب). تجعل جاذبية الكوكب النجم يتحرك في دائرة صغيرة. عندما يتحرك النجم نحونا، يتحول طيفه قليلًا نحو الأزرق؛ وعندما يبتعد عنا، يتحول الطيف قليلًا نحو الأحمر. ويكشف هذا التحول المتكرر عن الكوكب.
• التصوير المباشر. احجب النجم وصوّر الكوكب نفسه، كما في الدرس السابق.
• العدسات الدقيقة. عندما يمر نجم تمامًا أمام نجم أبعد، تحني جاذبيته ضوء الخلفية وتركّزه، فيزداد سطوع النجم البعيد لعدة أيام. ويضيف كوكب يدور حول النجم الأمامي وميضًا إضافيًا قصيرًا.
• القياس الفلكي. قِس موضع النجم في السماء بدقة شديدة، وابحث عن تذبذب صغير ومتكرر. وقد صُمم تلسكوب الفضاء Gaia لهذا الغرض.

ترصد كل طريقة بعض الكواكب ولا ترصد كواكب أخرى، ولذلك لكل منها تحيز.

• يفضّل العبور الكواكب القريبة من نجمها (لأن احتمال اصطفافها أكبر) والكبيرة (لأن الانخفاض في السطوع يكون أعمق).
• تفضّل السرعة الشعاعية الكواكب الثقيلة ذات المدارات القصيرة، لأنها تجذب النجم بقوة أكبر.
• يفضّل التصوير الكواكب العملاقة الفتية والحارة والبعيدة عن نجومها.
• تُعد العدسات الدقيقة مناسبة للكواكب البعيدة عن نجومها والبعيدة جدًا عنا، ويمكنها العثور على كواكب باردة لا ترصدها الطرق الأخرى. لكن اصطفاف العدسة لا يتكرر أبدًا، لذلك لا يُرى كل كوكب إلا مرة واحدة.
• يفضّل القياس الفلكي الكواكب الثقيلة ذات المدارات الواسعة حول النجوم القريبة.

عُثر على الغالبية العظمى من الكواكب المعروفة حتى الآن باستخدام العبور، يليه قياس السرعة الشعاعية. أما الطرق الثلاث الأخرى مجتمعة، فلا تمثل إلا كسرًا صغيرًا من المجموع.