Nye planeter

Dopplereffekt.

I 1842 viser Christian Doppler, at skiftet i bølgelængde i forhold til hvilebølgelængden er lig objektets hastighed i forhold til lysets hastighed.
Siden er denne simple relation blevet anvendt til bestemmelse af radialhastigheder af de nærmeste stjerner, bestemmelse af Venus' rotation, bestemmelse af galaksemasser og Universets udvidelse (kosmologisk rødforskydning).
Dopplereffekten fra planeter i kredsløb om en stjerne, viser sig ved en periodisk forskydning af linjerne i stjernens spektrum. Når stjernen er på vej mod os, bliver lyset blåforskudt. Omvendt, når stjernen er på vej væk fra os, bliver lyset rødforskudt.
Bestemmer man denne såkaldte 'reflex-hastighed' finder man typiske værdier på 50-500 m/s. For at detektere en planet som Jupiter skal man kunne måle helt ned til 13 m/s.
Tabellen herunder viser nøjagtigheden i radialhastighedsmålinger gennem tiden:

1960500 m/s
199513 m/s
1997 3 m/s
1999 2 m/s

Fra selve stjernen må man forvente nogle baggrundssvingninger der stammer fra turbulens og stjerneoscillationer. De er i størrelsesordenen 2 m/s og altså i nærheden af den nuværende detektionsgrænse.

Indtil 1980'erne kæmpede man med fejlkilder i selve spektrometret stammende fra temperatur- og trykvariationer samt spredt lys i optikken. Men herefter kom der superstabiliserede Doppler-spektrometre.
Tabellen herunder viser den store kontrast mellem radialhastigheden af en stor planet som Jupiter en den 318 gange mindre planet Jorden:

Jupiter13 m/s
Jorden 0,1 m/s