Efekt Rossitera-McLaughlina

Efekt Rossitera-McLaughlina (w skrócie „efekt RM” ) jest zjawiskiem spektroskopowym obserwowanym, gdy zaćmieniowe ciało (które może być gwiazdą wtórną lub egzoplanetą ) przechodzi przed powierzchnią gwiazdy głównej, wokół której krąży po orbicie.

Zasada

Obrót i poszerzenie linii

Gdy główna gwiazda obraca się sama, jedna czwarta jej fotosfery jest widziana, gdy porusza się w kierunku obserwatora, a kolejna czwarta jest widziana oddalając się od niej (pozostała połowa to część niewidoczna dla obserwatora). Dzięki efektowi Dopplera ruchy te powodują przesunięcia częstotliwości w świetle emitowanym przez gwiazdę, odpowiednio w kierunku niebieskiego ( przesunięcie ku niebieskiemu ) i ku czerwieni ( przesunięcie ku czerwieni ). Powoduje to poszerzenie obserwowanych linii widmowych , im większa, tym większa prędkość rotacji.

Efekt tranzytu i RM

Kiedy obiekt drugorzędny (gwiazda towarzysząca lub planeta) przechodzi przed tarczą gwiazdy głównej, część emitowanego przez nią światła jest blokowana przez pierwszą. Ten pozorny spadek jasności jest elementem zwykle używanym do określenia istnienia tranzytu - a tym samym do wywnioskowania, jeśli jeszcze nie wiadomo, istnienia towarzysza.

Jednak, jak wyjaśniono w poprzedniej sekcji, różne części gwiazdy wydają się emitować w nieco innych długościach fal. Dlatego podczas przejścia obiekt wtórny blokuje z kolei światło odpowiadające tym różnym długościom fal. To modyfikuje średnie przesunięcie widmowe zmierzone przez obserwatora (ma to również wpływ na szerokość linii). Gdy obiekt wtórny przechodzi przez dysk, obserwowana anomalia ewoluuje wraz z ukrytą długością fali. W zależności od nachylenia mogą wystąpić różne przypadki.

Prograde orbita

W zwykłym przypadku ruch orbitalny obiektu wtórnego odbywa się w tym samym kierunku, co obrót głównej gwiazdy; mówimy o orbicie prograde. W tym przypadku, podczas tranzytu, wtórnik zacznie się od ukrycia części części gwiazdy zbliżającej się do obserwatora; występuje wówczas deficyt „niebieskawego” światła, który skutkuje pomiarem poprzez pozorne przesunięcie globalnego światła gwiazdy w kierunku czerwieni, a zatem zwiększoną pozorną prędkość radialną. Kiedy drugorzędny przesunął się nieco na swojej orbicie, jest to część centralna, promieniowo nieruchoma w stosunku do obserwatora, która jest ukryta; efekt wynosi wtedy zero, a anomalia jest anulowana. Wreszcie, gdy obiekt wtórny kończy swój przejazd, część światła pochodzącego z części gwiazdy centralnej, która oddala się od obserwatora, zostaje ukryta; mierzone światło jest wtedy pozornie „sinebieskie” , co skutkuje zmniejszoną pozorną prędkością radialną.

Orbita wsteczna

Odwrotny przypadek należy uzyskać dla orbity wstecznej  ; wydaje się, że tak wygląda sytuacja egzoplanety WASP-17b , o której odkryciu donoszono wsierpień 2009.

Bibliografia

Powiązane artykuły