天文学家有7种方法“看见”系外行星

编者按：2023年5月起，“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动，邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家提问。在此，我们挑选了读者卢俊宇的提问，回答者是中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学空天学院博士生导师平劲松。

卢俊宇的问题是：既然宇宙中的天体距离这么远，地球上的天文台拍摄的精度也有限，我们是如何判断地外行星的呢？下面，我们就来看看平劲松叔叔的回答吧！

几乎同时出生的恒星和行星

那行星是如何诞生的呢？

行星是和恒星相伴而生，一般认为，行星是恒星系统诞生初期，由系统外围的尘埃和分子云物质通过引力生成的。引力作用下收缩的星云成为一个原始的行星盘。星盘中心部分的物质形成了高温、高密度的恒星。行星盘物质在尘埃和气体的引力相互吸引下，逐渐凝聚形成星子或行星。普遍存在的恒星—行星系统中，恒星燃烧自身发光，绕转的行星通常主要反射来自中心恒星的光。

行星怎么運行？

太阳系里面的行星是围绕太阳运行的，且通常是严格遵循牛顿定律和开普勒定律的。如果看见某个行星类型的天体运动特征不符合太阳系内牛顿定律和开普勒定律，就可以判断其来自太阳系外。

天文学家已经观测到数千颗太阳系外行星。这些系外行星大多是类木星行星或巨行星，它们大多围绕特定的恒星公转，很多超过木星质量。另外，还零星地有一些行星并没有围绕一个恒星公转，而是在宇宙中流浪，成为星际行星。

如何“看见”行星

因为距离太远、本身主要反射来自中心恒星发出来的光，导致系外行星的亮度不能或难以被地面或天上的望远镜感知到，即“看不见”。目前能找到的系外行星，基于以上行星形成的通常假设：恒星形成的同时，附带有行星形成。这样在观测恒星时，就会受到其周围行星的干扰：行星质量太大导致恒星位置的空间晃动、行星恰好位于恒星和地球之间导致恒星亮度被抑制、恒星发出的光谱出现了与行星牛顿运动一致的吸收光谱和多普勒频偏等。