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2012 年 2 月 7 日

太陽系外行星特展 (7)：脈衝星計時法找尋太陽系外的行星系統

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 我們有什麼樣的方法可以找尋到太陽系外的星球呢？尤其是想如何地在一顆明亮的恆星周圍去分辨出並不是自行發光且適合生物生存的行星體？或許你可以想出很多種辦法來，但這幾天我們將介紹現今天文學家常用的幾種方法來供你參考。前幾天我們已介紹了都卜勒效應 (Doppler effect) 的方法、凌日變光的觀測法 (Transit method) 、掩星觀測法 (Occultation)、恆星自行天體測定法 (Astrometry) ，今天我們再介紹「脈衝星計時法 」(Pulsar timing) 找尋太陽系外的行星系統。

超新星爆炸之後殘餘的超高密度脈衝星是一顆中子星 (neutron stars) ，它具有著非常高頻率、高規律的自轉周期。因此在觀察到脈衝輻射電磁波異常時，可能它類似於前幾天所討論環繞在一般恆星的行星所造成的影響，脈衝星如果有行星也會造成脈衝時間微小變異。這種方法原本並不是用來尋找行星的，但是因為靈敏度很高可以檢測到比其他方法能檢測到更小的行星，甚至達到約 10 倍於地球質量的大小。所以，1992 年波蘭天文學家亞歷山大‧沃爾茲森 (Aleksander Wolszczan，1946. 4. 29. - ) 和美國天文學家戴爾‧弗雷 (Dale Frail) 宣佈發現一個圍繞脈衝星 (pulsar) PSR 1257+12 的行星 (上圖示天體藝術家筆下 PSR B1257+12 行星，左上方是脈衝星 PSR 1257+12)。這項發現迅速被確認，成為人類首次對系外行星的確認。可惜，脈衝星比主序星 (main-sequence stars) 少見，因此不可能大量使用這種方法發現行星。而且脈衝星因為有非常強烈的高能輻射，生命也不可能存在於繞行脈衝星的行星上。

明日主題 : 太陽系外行星特展 (8)：重力微透鏡法找尋太陽系外的行星系統

天文史上的今天 : 1736 年 2 月 7 日，英國科學家、業餘天文學家 Stephen Gray (1666.12.─ 1736.2.7.) 逝世。他首先系統地進行有關電導 (electrical conduction) 的實驗，發現靜電現象。
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    主編 : 陳輝樺
         諮詢服務 : 陳輝樺或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                        蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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