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ラジアルベロシティ法とは?

らじあるべろしてぃほう

ラジアルベロシティ法とは、恒星のスペクトルの周期的な変化から惑星の重力的影響を検出し、系外惑星を探索する観測手法です。

ラジアルベロシティ法(視線速度法)は、系外惑星発見するための主要な観測手法のひとつです。惑星恒星の周囲を公転するだけでなく、その重力によって恒星も共通重心の周りで微妙に動かされます。この恒星のわずかな揺れを、恒星スペクトルのドップラーシフト(視線速度の変動)として計測することで、間接的に惑星の存在を確認します。

原理は以下の通りです。

  • 恒星が地球に近づくとき、スペクトル線が青方偏移(青色側にずれ)する
  • 恒星が地球から遠ざかるとき、スペクトル線が赤方偏移(赤色側にずれ)する
  • このずれが周期的に繰り返す場合、惑星の公転によるものと判断できる

測定された視線速度の振れ幅と周期から、惑星の公転周期・軌道半径・質量の下限値(sin i 不定性あり)を導くことができます。木星のように大きく重い惑星ほど恒星を大きく揺らすため検出が容易で、1995年のペガサス座51番星bの発見にもこの手法が使われました。

現在では高精度分光器(HARPSなど)の発展により、毎秒約1メートルの速度変化まで検出可能となり、地球質量に近い惑星の探索も行われています。トランジット法と並ぶ系外惑星探索の基幹技術です。

使い方・例文

地球外惑星の研究において、大型望遠鏡と高分散分光器を使って近傍恒星の視線速度を長期モニタリングし、惑星候補天体を発見する際に使われます。

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