도플러 분광학

3. 방법

별이 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 주기적인 변화를 감지한다. 스펙트럼 선의 파장이 규칙적으로 증가하고 감소하는 것을 통해 행성의 존재를 유추할 수 있다. 수학적 최적 적합 기술을 사용하여 궤도에 있는 행성을 나타내는 주기적인 사인파를 분리한다.^[6]

베이즈 통계 분석을 사용하는 베이즈 케플러 주기도와 같은 수학적 알고리즘을 사용하여 시선 속도 데이터를 분석한다. 이 분석에는 마르코프 연쇄 몬테카를로 (MCMC) 방법이 사용될 수 있다.

이 방법은 HD 208487 시스템과 HD 11964 시스템에 적용되어 행성이 감지된 사례가 있으나, 추가적인 검증 과정에서 별의 활동이나 지구의 궤도 운동에 의한 인공물일 가능성이 제기되기도 했다.^{[12][13][14][15]}

3. 1. 행성의 질량 측정

3. 2. 측정 예시

• ''r''은 별로부터 행성의 거리
• ''G''는 만유인력 상수
• ''M''_star는 별의 질량
• ''P''_star는 별의 관찰된 주기

4. 시선 속도 비교표

다음은 다양한 행성 질량과 궤도 반지름에 따른 별의 시선 속도 변화를 비교한 표이다.

4. 1. MK형 별의 생명체 거주 가능 영역 행성

5. 한계

도플러 분광법은 시선 방향으로만 움직임을 측정할 수 있다는 한계가 있다. 따라서 행성의 질량을 정확히 결정하려면 행성 궤도의 경사각을 측정하거나 추정해야 한다. 행성의 궤도면이 관찰자의 시선 방향과 일치하면, 별의 시선 속도 변화는 실제 값과 같다. 그러나 궤도면이 기울어져 있으면, 행성이 별의 움직임에 미치는 실제 영향은 측정된 변화보다 커진다. 결과적으로 행성의 실제 질량은 측정된 값보다 크게 된다.^[4]

이러한 효과를 보정하고 외계 행성의 실제 질량을 알아내려면, 시선 속도 측정을 천체 측정 관측과 결합해야 한다. 천체 측정은 하늘 평면에서 별의 움직임을 추적하며, 시선 방향에 수직이다. 천체 측정을 통해 연구자들은 질량이 큰 행성으로 보이는 천체가 갈색 왜성일 가능성은 없는지 확인할 수 있다.^[4]

또한, 특정 별들은 가스 외피가 팽창하거나 수축할 수 있고, 일부 별은 변광성이기도 하다. 이러한 별 주위에서 행성을 찾는 것은 적합하지 않다. 별의 고유한 변동성 때문에 발생하는 별의 방출 스펙트럼 변화가 행성으로 인해 발생하는 작은 영향을 압도할 수 있기 때문이다.

이 방법은 모항성 가까이에 있는 매우 질량이 큰 이른바 "뜨거운 목성"을 감지하는 데 가장 효과적이다. 뜨거운 목성은 모항성에 큰 중력 효과를 미쳐 시선 속도에 가장 큰 변화를 일으킨다. 뜨거운 목성은 비교적 작은 궤도와 큰 질량을 가지기 때문이다. 많은 개별 스펙트럼선과 궤도 주기를 관찰하면 관측의 신호 대 잡음비를 높여, 작고 멀리 떨어진 행성을 관찰할 가능성이 커진다. 그러나 지구와 같은 행성은 현재의 기기로는 감지하기 어렵다.

5. 1. 더불어민주당과 국민의힘 관련 인물 및 사건 (예시)

참조

_[1] 간행물 Lessons from scorching hot weirdo-planets https://knowablemaga[...] Annual Reviews 2019-10-10
_[2] 웹사이트 Exoplanet and Candidate Statistics https://exoplanetarc[...] NASA Exoplanet Science Institute 2022-11-27
_[3] 간행물 Proposal for a project of high-precision stellar radial velocity work
_[4] 웹사이트 Radial velocity method http://www.daviddarl[...] The Internet Encyclopedia of Science 2007-04-27
_[5] 웹사이트 Doppler spectroscopy and astrometry – Theory and practice of planetary orbit measurements http://www.astro.psu[...] Penn State University 2006-00-00
_[6] 웹사이트 A user's guide to Elodie archive data products http://www.obs-hp.fr[...] Haute-Provence Observatory 2009-05-00
_[7] 간행물 A Jupiter-mass companion to a solar-type star
_[8] 뉴스 Will the real 'first exoplanet' please stand up? https://exoplanets.n[...] 2015-07-07
_[9] 간행물 Catalog of Nearby Exoplanets http://exoplanets.or[...]
_[10] 간행물 Setting New Standards With HARPS http://www.eso.org/s[...]
_[11] 웹사이트 ESPRESSO – Searching for other Worlds http://espresso.astr[...] Centro de Astrofísica da Universidade do Porto 2009-12-16
_[12] 간행물 A Bayesian Kepler periodogram detects a second planet in HD 208487
_[13] 간행물 Four New Exoplanets and Hints of Additional Substellar Companions to Exoplanet Host Stars http://www.iop.org/E[...]
_[14] 간행물 A Bayesian periodogram finds evidence for three planets in HD 11964
_[15] 간행물 Ten New and Updated Multi-planet Systems, and a Survey of Exoplanetary Systems
_[16] 문서 Weighing The Non-Transiting Hot Jupiter Tau BOO b https://arxiv.org/ab[...] 2012-06-27
_[17] 웹사이트 ESPRESSO and CODEX the next generation of RV planet hunters at ESO http://202.127.29.4/[...] Chinese Academy of Sciences 2010-10-16
_[18] 웹사이트 51 Peg b http://exoplanets.or[...] Exoplanets Data Explorer
_[19] 웹사이트 55 Cnc d http://exoplanets.or[...] Exoplanets Data Explorer
_[20] 웹사이트 The Doppler Method, or Radial Velocity Detection of Planets http://austral.as.ut[...] University of Texas at Austin
_[21] 웹사이트 GJ 581 c http://exoplanets.or[...] Exoplanets Data Explorer
_[22] 웹사이트 An NIR laser frequency comb for high precision Doppler planet surveys http://202.127.29.4/[...] Chinese Academy of Sciences 2010-10-16
_[23] 간행물 A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star https://www.eso.org/[...] 2021-07-00