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2012 年 2 月 18 日

太陽系外行星特展 (18)：食聯星最小時間 (Eclipsing binary minima timing)

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) 、脈衝星計時法 (Pulsar timing) 、重力微透鏡法 (Gravitational microlensing) 、拱星盤法 (Circumstellar disks) 、直接天文攝影 (Direct imaging)、應用紅外光太空望遠鏡、太空望遠鏡干涉測量法、太空望遠鏡遮光觀測法、凌日變分法 (TTV 或 TDV)、極化測定術 (Polarimetry) 、恆星大氣的汙染法 (Contamination of stellar atmospheres)、軌道相位反射光的變化 (Orbital phase reflected light variations)，今天我們介紹「食聯星最小時間」(Eclipsing binary minima timing) 找尋太陽系外的行星系統。

「聯星」是兩顆恆星各自在軌道上環繞著共同質量中心的恆星系統，較亮的一顆稱為主星，而另一顆稱為伴星，例如，左上圖天狼 A 與它的伴星天狼 B。當聯星的兩顆星互相繞行軌道幾乎在觀察者視線方向、會彼此掩食而造成亮度發生周期性變化的雙星系統 (如上右圖動畫)，這種系統稱為食雙星或食變星（eclipsing stars）。例如，大陵五變星 (英仙座 β 星，Algol variables or Algol-type binaries )、漸台二（天琴座 β，β Lyr）型球狀星團、大熊座 W 型變星 (W Ursae Majoris variable)等都是已知的時雙星系統。當亮星的盤面被伴星遮蔽的面積最大時，是呈現光度最低時，稱為主食；次食是較亮的星遮蔽了伴星的盤面時造成的光度下降，如此構成系統的光度像似脈衝星計時法 (Pulsar timing) 中脈衝星造成的時間脈衝戳記。如果有行星環繞著聯星之中的一顆，當聯星中的恆星替換在行星的前方或後方時，食的最短時間將會發生改變，食的時間將會延後、準時、提前、準時、延後，如此地不斷的重覆著。這種偏移量的周期性可能也會是尋找圍繞著密接聯星系的系外行星最可靠方法之一。

明日主題 : 太陽系外行星特展 (19)：曙光無線電波輻射 (Auroral radio emissions)

天文史上的今天 : 1851 年 2 月 18 日，德國數學家卡爾·雅可比（Carl Gustav Jacob Jacobi，1804.10.21.－1851.2.18.）逝世。他被廣泛認為是歷史上最偉大的數學家之一。他著名成就有雅可比矩陣、雅可比恆等式、雅可比橢圓函數、雅可比符號和雅可比旋轉，這些對於理論物理與天文有著重大的貢獻。
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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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