宇宙学 - 太阳系外行星探测
天体生物学是对宇宙中生命的起源、进化、分布和未来的研究。它涉及发现和探测太阳系外行星。
天体生物学解决以下几点 -
生命是如何开始和演化的？（生物学+地质学+化学+大气科学）
地球之外是否存在适合生命生存的世界？（天文学）
地球上生命的未来会怎样？
天文学解决以下几点 -
如何探测其他恒星周围的行星系统？
其中一种方法是直接成像，但这是一项非常困难的任务，因为与恒星相比，行星的光源极其微弱，来自行星的微弱光线往往会在母星的眩光中消失。
当行星距离母恒星较近并且温度较高时，对比度会更好，从而发出强烈的红外辐射。我们可以在红外区域拍摄图像。
太阳系外行星探测技术
太阳系外行星探测最有效的技术如下。其中每一个都将在后续章节中详细解释。
径向速度法
它也称为多普勒方法。在这 -
恒星行星系统围绕其重心旋转，恒星摆动。
摆动可以通过以下方式检测到
定期红/蓝转变。天体测量学 - 非常精确地测量天空中的物体。
转运方式
使用凌日法（开普勒太空望远镜）来确定尺寸。与双星系统不同，行星之间的恒星亮度下降通常非常小。
直接成像
使用望远镜对行星进行成像。
让我们看一下径向速度法的案例研究。
案例分析
本案例研究的是圆形轨道和垂直于天空平面的轨道平面。两者围绕重心所花费的时间将是相同的。它将等于两个红移或蓝移之间的时间差。
考虑下图。
在 A 和 C 处 – 测量全速度。在 C 处，速度为零。
Vrmax = V *是恒星的真实速度。
P是恒星和行星的时间周期。
θ 是轨道相位。
恒星质量 - M *，轨道半径 a *，行星质量m p。
由质心方程可知，
$$m_p a_p = M_\ast a_\ast$$
由速度方程可知，
$$V_\ast = \frac{2\pi a_\ast}{P}$$
$$\Rightarrow a_\ast = \frac{PV_\ast}{2\pi}$$
根据开普勒定律，
$$P^2 = \frac{4\pi^2a_p^3}{GM_\ast}$$
$$\Rightarrow a_p = \left ( \frac{P^2GM_\ast}{4\pi^2} \right)^{1/3}$$
从上面的方程，我们得到 -
$$\Rightarrow m_p = \left( \frac{P}{2\pi G} \right)^{1/3}M_\ast^{2/3}V_\ast$$
我们得到：$m_p、a_p$ 和 $a_\ast$。
上面的方程偏向于大多数靠近恒星的大质量行星。
需要记住的要点
天体生物学是对宇宙中生命的起源、进化、分布和未来的研究。
探测太阳系外行星的技术有：视向速度法、凌星法、直接成像法等。
可以通过周期性红/蓝移和天体测量来检测摆动。
径向速度法偏向于探测靠近恒星的大质量行星。