欧空局/哈勃 （M. Kornmesser 和 LL Christensen）
就在二十年前，宣布发现第一颗围绕另一颗类太阳恒星运行的行星，我们进入了“系外行星时代”。 在接下来的几年里，更多的此类行星被发现。 先是细流，然后是洪水。
这种爆炸性的增长在今年五月发布的一项令人震惊的声明中达到了顶峰开普勒科学团队。另外 1,284 颗系外行星已添加到目录中。 因此，超过 3,000 个其他世界现已被发现。
尽管取得了这些成功，寻找行星仍然很困难。 除了少数例外，我们无法直接看到它们。 即使拥有最大、最强大的望远镜，它们仍然迷失在主恒星的耀眼光芒中。 相反，天文学家必须成为侦探，寻找揭示看不见的世界存在的线索。
近年来，已知围绕其他恒星运行的行星数量呈爆炸式增长，这主要归功于开普勒航天器的惊人成功。 NASA Ames/W Stenzel，普林斯顿大学/T Morton
给我找一颗行星：摇摆的星星
迄今为止发现的大多数系外行星都是通过两种关键方法发现的：要么观察恒星是否摆动，要么观察它们是否眨眼。 在系外行星时代的第一个十年，最成功的技术是径向速度法。
在这里，天文学家从恒星发出的光，将其分解成其组成颜色。 穿过这个光谱的是暗线，它们是构成恒星外层大气的原子和分子的指纹。 这些吸收线的位置非常精确，并且必须出现在特定的波长处。
然而，如果恒星向我们移动，我们会观察到线条稍微蓝移，如果恒星远离我们，则观察到红移。 运动越快，位移就越大。 这为我们提供了寻找行星的工具。
如果一颗恒星有一个伴星（无论是行星、棕矮星还是恒星），两者将围绕它们共同的质心运行。 较大的物体会走较短的路线，而较小的物体会走较长的路线。
因此，一颗带有伴星的恒星会来回移动，每个轨道有一次完整的振荡。 由于恒星和伴星位于其质心的两侧，因此恒星摆动的周期就是其伴星完成一圈所需的时间。
伴星的轨道越近，其周期越短，摆动越快。 伴星的质量越大，摆动的幅度就越大。 因此，通过跟踪恒星的摆动，我们可以确定行星的轨道周期和距离，并估计其质量。
当然，这并非没有限制。 恒星的表面动荡不安，像沸水一样升起和下沉，并且充满了斑点和缺陷。 这些会给光谱带来噪音，通常会掩盖任何行星引起的摆动的微小信号。
这些摆动很小。 对于要探测地球的外星观察者来说，他们必须能够测量太阳在一年内的速度变化略低于 10cm/s (0.1m/s)。 热的相比之下，会在类太阳恒星上引起大于 50m/s 的更大摆动。
更糟糕的是，轨道周期越长，他们需要观察的时间就越长，才能捕捉到至少一次完整的摆动，以确保他们拥有一颗行星。 因此，径向速度技术需要缓慢燃烧，跟踪几颗单独的恒星来观察可能需要数年或数十年才能完成的摆动。
给我找一颗行星：眨眼的星星
用于发现系外行星的凌日方法的插图。 美国宇航局
近年来，凌日法已成为寻找系外行星最成功的方法。 在这里，天文学家仔细监测数千颗恒星的亮度，观察行星直接经过其主恒星和我们之间时发生的眨眼现象。
只有当行星轨道的方向恰到好处时才会发生凌日，导致它每次轨道都经过恒星前面。 行星距离恒星越近，这种完美结构的可能性就越大。 因此，该技术偏向于寻找短周期行星。
尽管存在这样的缺陷，该方法仍然非常高效，迄今为止已发现了 2,500 多颗行星。
与径向速度观测一样，凌日技术使我们能够了解一些它所揭示的行星。 通过观察多次凌日，我们可以确定行星的轨道周期，从而确定其与宿主的距离。
通过测量凌日期间宿主光线被阻挡的比例，我们可以确定行星的物理尺寸（相对于恒星）。 较大的行星比较小的行星阻挡更多的光。
出于这个原因，该技术也偏向于寻找更大的行星——它们的凌日更容易在恒星活动的噪音中被发现。
我们还可以根据凌日确定行星轨道与我们视线的倾斜度。 如果我们希望通过其他方式跟进这一发现以了解更多关于地球的信息，这尤其有用。
眨眼和摇摆：97%。 那另外百分之三呢？
的NASA 迄今为止已知的近 3,300 颗系外行星，通过径向速度或凌日技术发现了 3,170 个。 但其他人呢？
虽然径向速度技术和凌日方法主导了系外行星的发现，但它们并不是唯一使用的工具。 另外 3% 的已知行星是通过各种不同的方法发现的，包括直接成像、利用。
寻找其他恒星系统周围的行星已经持续了数十年，现在成果不断涌现。 本系列将探讨天文学家用来寻找这些系外行星的一些技术。 在下一篇文章中，我们将描述有助于完成当前系外行星目录的其他方法，并讨论我们寻找其他世界的未来。
