Semiamplitud de velocidad radial
Usa la relación de semiamplitud de velocidad radial para estimar la detectabilidad o recuperar m sin(i) a partir del bamboleo Doppler observado.
Perturbación gravitacional y mecánica orbital 🖖
La semiamplitud de la velocidad radial calcula la oscilación gravitacional precisa inducida en una estrella anfitriona por una masa en órbita. Definido por la mecánica kepleriana y la conservación del impulso, este cambio periódico de velocidad es esencial para limitar la masa mínima de un exoplaneta. El cálculo depende estrictamente de la inclinación y el período orbital, lo que demuestra la ineludible influencia gravitacional mutua inherente a los sistemas orbitales de múltiples cuerpos.
Cómo el bamboleo de una estrella revela un planeta oculto 🖖
Un planeta no orbita simplemente su estrella: ambos cuerpos giran en torno a su centro de masas común, así que la estrella también describe un pequeño bucle. Cuando se acerca a nosotros su luz sufre corrimiento al azul, y al alejarse, al rojo. K es la velocidad máxima de ese bamboleo en la línea de visión. Júpiter mueve al Sol a unos 12.5 m/s, el ritmo de un ciclista veloz; la Tierra, solo 0.09 m/s.
El bamboleo no se atenúa con la distancia 🖖
Casi toda señal astronómica se debilita con la distancia: el brillo cae con su cuadrado. La semiamplitud de VR K no: está inscrita en la propia órbita, así que una estrella a 10 o 1000 pársecs se bambolea a la misma velocidad exacta. La distancia solo limita cuántos fotones puedes reunir para el espectro. Instrumentos como ESPRESSO alcanzan hoy unos 10 cm/s, detectando una estrella que se desplaza más despacio que un humano paseando, a billones de kilómetros de distancia.
Problemas de ejemplo
- Análogo Tierra-Sol - Un análogo Tierra-Sol produce un bamboleo estelar inferior a 0.1 m/s, cerca de los límites extremos de precisión.
- Júpiter caliente - Un Júpiter caliente en una órbita de período corto produce una gran semiamplitud de VR, fácil de detectar.
- Mini-Neptuno - Un mini-Neptuno alrededor de una estrella más ligera da una señal moderada y realista, a escala de un relevamiento.
- Deducir a partir de K medido - El modo inverso estima la masa mínima m sin(i) a partir de la K medida y de supuestos orbitales.