Prøv metoden: Radialhastigheds-metoden

Før I kan prøve radialhastighedsmetoden, skal I lære lidt om den fysik, der ligger til grund for metoden.

(© Grafik: Sofie Graff Horup)

Massetiltrækning

Du kender helt sikkert til tyngdekraften. Den, der gør, du står fast på jorden og ikke flyver bort. Det er jordens enorme masse, der sørger for denne tyngdekraft. De samme tyngdekræfter sørger for, at månen bliver holdt fast i et kredsløb om jorden. Men månen har også masse, og den masse påvirker faktisk jorden – det kan du se, når der er tidevand her på jorden.

(© Grafik: Sofie Graff Horup)

Grunden til det er, at alle genstande i universet tiltrækker hinanden. Jorden tiltrækker dig, og faktisk tiltrækker du også Jorden. Men fordi du har en meget mindre masse end Jorden, ser du kun, at Jorden tiltrækker dig til den. Hvis du springer ned fra en stol, er det altså ikke Jorden, der flytter sig, men dig. Massetiltrækningen mellem to mennesker er så lille, at den er helt uden betydning. Men for genstande med enorme masser kan massetiltrækningen derimod blive meget stor.

Her ses en visualisering af, hvordan en planet i kredsløb om en stjerne trækker lidt i stjernen, så stjernen ’rokker’. (© Nasa)

Det gælder for eksempel mellem en planet og den stjerne, planeten er i kredsløb omkring. Stjernens enorme masse holder planeten, der kredser omkring den, på plads i et kredsløb. Samtidigt trækker planeten lidt i stjernen, så stjernen ’rokker’. Og det kan astrofysikerne faktisk måle.

Måden astrofysikere måler det på, er ved hjælp af noget, der kaldes rødforskydning og blåforskydning.

Rød- og blåforskydning

Lys bevæger sig som bølger med forskellige bølgelængder. Blåt lys har kortere bølgelængder end rødt lys. Når astrofysikere måler på fjerne stjerner, kan de ved hjælp af bølgelængderne fra stjernens lys se, om en stjerne bevæger sig mod Jorden eller væk fra Jorden.

Lysfarven fra en stjerne, der bevæger sig mod Jorden, bliver nemlig forskudt mod det blå, og omvendt. Lysfarven fra en stjerne, der bevæger sig væk fra jorden, bliver forskudt mod rødt. Det er det, der kaldes blåforskydning og rødforskydning.

Her ses en visualisering af forskellige bølgelængders lysfarver. (© Nasa)

Radialhastighedsmetoden

Rød- og blåforskydningen af en stjerne kan astrofysikerne måle og omsætte til det, de kalder for en stjernes radialhastighed. Den tegnes, som en kurve i et koordinatsystem, hvor x-aksen er tid og y-aksen er hastighed.

En stjernes radialhastighedskurve bruges til at fortælle noget om exoplaneten, der kredser om den. (© Grafik: Sofie Graff Horup)

Hvis kurvens bølgetoppe er meget høje, betyder det, at stjernens hastighed falder meget. Og så er der tale om en exoplanet med stor masse. Hvis kurvens bølgetoppe er mere flade, betyder det, at stjernens hastighed falder lidt. Og så er der tale om en exoplanet med mindre masse.

Elevøvelse

Nu skal I undersøge to exoplaneters masse ved hjælp af radialhastighedsmetoden.

  • I har modtaget en radialhastighedskurve for værtsstjernen til exoplanet A:

  • I har også modtaget en radialhastighedskurve for værtsstjernen til exoplanet B:

UNDERSØG om, der er tale om en tung exoplanet.

SNAK i klassen om, hvad massen betyder for exoplanetens egenskaber.

SCROLL frem i billedsamlingen herunder, og bliv inspireret til, hvordan I kan snakke om det.

  • (© Grafik: Sofie Graff Horup)
1 / 4