爱吃泡芙der小公主
通过测量恒星因行星引力产生的微小速度变化，分析光谱偏移规律，推断行星质量与轨道参数。
基本原理：引力作用与多普勒效应
行星绕恒星公转时，两者围绕共同质心运动。恒星的微小周期性摆动会导致其光谱出现规律性偏移——远离地球时红光增强（红移），靠近时蓝光增强（蓝移）。这种偏移可通过高精度光谱仪捕捉。
观测与数据处理流程
| 步骤 | 操作内容 | 关键设备与技术 |
|---|---|---|
| 1 | 持续观测目标恒星光谱 | 光纤光谱仪（如HARPS）、激光频率梳校准 |
| 2 | 提取光谱吸收线特征 | 交叉相关算法、模板匹配 |
| 3 | 计算径向速度变化量 | 多普勒公式：Δλ/λ=v/c |
| 4 | 拟合周期性速度曲线 | 傅里叶分析、贝叶斯统计模型 |
行星参数的确定
- 轨道周期：通过速度曲线的重复间隔判断行星公转周期。
- 质量下限：速度振幅结合恒星质量，推算行星最小质量（因轨道倾角未知，实际质量可能更大）。
- 轨道偏心率：速度曲线的对称性反映行星轨道形状。
技术挑战与突破
- 精度要求：需检测低至1m/s的速度变化（相当于人类步行速度的千分之一）。
- 干扰排除：恒星表面活动（如黑子、耀斑）会产生噪声，需通过多波段观测或长期监测区分。
- 设备升级：如欧洲南方天文台的HARPS光谱仪，可实现0.8m/s精度，累计发现超130颗行星。
典型案例验证
- 飞马座51b：1995年首个通过视向速度法发现的系外行星，速度变化周期4.2天，振幅50m/s。
- 格利泽581c：2007年发现，速度振幅3.2m/s，显示可能存在类地行星。
（注：表格与分段设计便于直观理解技术流程，数据来源于国际天文观测项目公开报告。）