都卜勒光譜學 （ Doppler spectroscopy ），或者是 徑向速度 量測是以 光?? 方式搜尋 太陽系外行星 。該法是以觀測?星光譜中 譜線 的 都卜勒效應 以尋?是否有行星環繞。

因?距離的關係，從地球上所見的系外行星光度極弱，難以直接觀察，雖然在2004和2005年已有直接觀察到太陽系外行星的聲明。因此必須以間接方式觀測太陽系外行星，因?其母星所受到影響更容易觀察。目前成功的方式包含都卜勒光譜、 天體測量 、 微引力透? 、 脈衝星 計時法、 凌日 法。直到2011年9月15日，超過 90% 已知系外行星都由都卜勒光譜學法發現 ^[1] 。

歷史 [ ?? ]

?托·斯特?? 在1952年時曾建議使用?力的 攝譜儀 偵測系外行星。他指出一個如木星大小的巨大行星會使其母星輕微振動，這是因?兩個天體會以兩者質心?中心旋轉 ^[2] 。他推測由連續性變化的徑向速度造成的都卜勒效應小幅度變化會在?星光譜中出現，可使用?力攝譜儀在?星光譜中看到 紅移 和 藍移 。但當時的技術所量測的誤差高達 1,000 m/s 以上，無法用來偵測行星 ^[3] 。徑向速度的預期變化非常小，例如 木星 在12年公轉週期中使太陽徑向速度的變化只有 13 m/s，地球一年公轉週期中使太陽徑向速度變化更只有 0.1 m/s，因此必須要以長時間和高 光學解析度 的儀器進行觀測 ^{[3] [4]} 。

光譜儀和觀測技術在1980和1990年代的進步讓天文學家發現了首顆 太陽系外行星 。於1995年10月被偵測到的首顆系外行星 飛馬座51b 就是以都卜勒光譜學法發現 ^[5] 。在那之後確認了超過 300 個太陽系外行星被發現，其中大部分都是在 凱克天文台 、 利克天文台 、 英澳天文台 和 日內瓦系外行星搜尋計? （ 英? ： Geneva Extrasolar Planet Search ） 以都卜勒光譜學法發現 ^[5] 。

貝葉斯-克卜勒 週期圖法 （Bayesian Kepler periodogram）是一個數學 演算法 ，已可成功在徑向速度量測上偵測?星周圍環繞一或多顆行星。該演算法涉及徑向速度資料的 ??斯推? ，必須設定一或多個克卜勒軌道參數以進行 先??率 的 ?率分布 空間。這種分析可能必須使用 馬可夫? 蒙地?羅方法 實現。

本法已應用在 HD 208487 行星系，檢測系統內可能的公轉周期約1000日行星，但這也可能是?星活動造成的假象 ^{[6] [7]} 。本法也應用在 HD 11964 行星系，該系統被認?有一個運轉週期一年的行星，但?未在簡化的資料中發現其證據 ^{[8] [9]} ，這可能是地球繞太陽公轉造成的假象 ^{[來源請求]} 。

步驟 [ ?? ]

必須要有一系列步驟將?星發出的光形成光譜。?星光譜的週期變化可能會被偵測到，主要是特定 譜線 的波長周期性增加或減少。這些變化可以指示?星的徑向速度因?行星的存在而改變，在光譜中?生都卜勒效應。

如果行星確實存在，可以從?星徑向速度的變化得知行星的質量。以下時間和徑向速度關係圖就是一個特定的曲線（在圓周運動中是 正弦曲線 ），曲線的振幅可讓我們得知行星的質量。

範例 [ ?? ]

右圖是以都卜勒光譜學法觀測有行星環繞的?星，其徑向速度變化的 正弦曲線 。實際觀察?星時可能會有類似的圖形，雖然行星的 軌道離心率 可能使曲線變形，使其形狀比右圖更複雜。

本理論中?星的徑向速度以 ±1m/s 以上變化時代表有物體繞行?星，在?星上?生拉力。根據 ?普勒定律 ，所觀測到的行星軌道週期（相等於觀測到的?星光譜變化週期）可使用以下公式確定行星和其母星的距離（ ${\displaystyle r}$）：

${\displaystyle r^{3}={\frac {GM_{star}}{4\pi ^{2}}}P_{star}^{2}\,}$

在此：

• r 是行星和?星的距離
• G 是萬有引力常數
• M _star 是?星質量
• P _star 是觀測到的?星光譜變化週期

確定距離 ${\displaystyle r}$ 之後，可使用 牛頓萬有引力定律 和 軌道方程式 （ 英? ： Orbit equation ） 計算行星繞行?星的速度：

${\displaystyle V_{PL}={\sqrt {GM_{star}/r}}\,}$

這裡 ${\displaystyle V_{PL}}$ 是行星繞行?星的軌道速度。

行星質量可藉由算出的行星軌道速度求出：

${\displaystyle M_{PL}={\frac {M_{star}V_{star}}{V_{PL}}}\,}$

這裡 ${\displaystyle V_{star}}$ 是母星的軌道速度。觀測到的都卜勒效應位移速度是 ${\displaystyle K=V_{star}\sin(i)}$，這裡 i 是行星軌道面和觀察者 視線 的垂直線之間 夾角 。

因此，根據行星軌道傾角和?星質量，觀測到的?星徑向速度變化可用以計算 系外行星 質量。

徑向速度比較列表 [ ?? ]

限制 [ ?? ]

都卜勒光譜學的主要問題是?只能量測沿著觀測者視線的運動，因此行星質量的測定取決於行星軌道傾角的量測（或預測）。如果行星的軌道面平行觀測者視線，?星徑向速度變化的量測將是??；但如果軌道面和觀測者視線有夾角，那行星對?星運動的實際量將會比量測到的?星徑向速度大，因?量測?只是平行視線的一個分量，因此行星實際質量比量測?大。

?了修正此效應以測定系外行星實際質量，徑向速度量測必須結合 天體測量 的?，也就是?星在天球運動方向。天體測量讓?究員可以檢察天體是大質量行星或 棕矮星 ^[3] 。

進一步的問題是某些種類?星外圍有氣體層圍繞，且氣體層會膨脹和收縮；以及一些?星是 變星 。這些?星的光譜會因??星內部因素而改變，而行星的運動對光譜影像相較之下過小，因此不適合用本法。

本法較適合偵測極?接近母?星的大質量行星，? 熱木星 ，因?大質量行星對母星的重力影響大，可?生明顯的徑向速度變化。觀測多個分離的譜線和多個行星公轉週期可以增加觀測的 信?比 ，增加觀測到較低質量和較遠行星的機會，但目前的儀器仍無法偵測質量相當地球的系外行星。

參見 [ ?? ]

• 系外行星偵測法
• Systemic (業餘天文學家系外行星搜尋)

參考資料 [ ?? ]

外部連結 [ ?? ]

• California and Carnegie Extrasolar Planet Search （ ?面存??? ，存于 互???案? ）
• The Planetary Society
• The Search for Extra-Solar Planets
• Space.com （ ?面存??? ，存于 互???案? ）
• STARE

? ? ? 系外行星學 行星 定? 國際天文聯會（IAU） 行星科? 主要?? 吸? 系外行星 系外行星偵測法 行星系 ?型 ?地行星 ?行星 無核行星 沙漠行星 ?行星 鐵行星 熔岩行星 海洋行星 巨無?地球 次地球 超?地球 氣態巨行星 冥府行星 離心木星 氣態矮星 ?行星 熱木星 超?木星 ?巨行星 熱海王星 超級海王星 次海王星 迷?海王星 超?蓬松行星 其他?型 棕矮星 ??星??行星 雙行星 中介行星 ?行星 次棕矮星 冷木星 脈衝星行星 原行星 原行星盤 微行星 行星? 超低溫矮星 超短周期行星 形成 和 演化 吸? 吸?? 主小行星帶 星周盤 星周包層 宇宙塵埃 岩屑盤 獨立天體 外星黃道塵 大?撞說 引力坍? ???特云 行星際塵雲 行星際物質 星際雲 宇宙塵埃 星?物? 柯伊伯? 星際分子列表 分子雲 ??特云 外?空? 行星遷移 行星系 星雲假說 康德-拉普拉斯假? 行星合? 離散盤 ?星形成 系統 星際天體 系外彗星 系外衛星 星際彗星 星際行星 聯星 假設的系外行星 確定的系外行星 提?斯-波得定? 宿主恒星 A型 B型 聯星 棕矮星 黃-白矮星 G型主序星 赫比格Ae/Be星 橙矮星 紅矮星 球狀星團 脈衝星行星 紅巨星 B型次矮星 次巨星 金牛T星 白矮星 黃巨星 超低溫矮星 偵測法 天??量? 微引力透? 偏振?量 都卜勒光譜學 凌日時間變分法 適居性 天體生物學 適居帶 地球相似指數 地球模? （ 英? ： Earth analog ） 地外液態水 天然?星的适居性 （ 英? ： Habitability of natural satellites ） 超級適居行星 目? 適居行星的 適居?星表 太陽系外行星百科 美?航空航天局恒星和系外行星?据? （ 英? ： NASA Star and Exoplanet Database ） 列表 系外行星系? 宿主恒星 多行星系? 原行星?恒星 （ 英? ： List of stars with proplyds ） 系外行星 系外行星之最 確定存在的 不確定存在的 最重的系外行星 （ 英? ： List of most massive exoplanets ） ?普勒 K2 （ 英? ： List of exoplanets observed during Kepler's K2 mission ） ?在适居 最近?地系外行星 近地系外行星 合适名? （ 英? ： List of proper names of exoplanets ） 按年???系外行星 2000年之前 2000－2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 任務 COROT 克卜勒任務 PEGASE 太空干涉測量任務 新世界任? 類地行星發現者 曙光號 （ESA） 其他 ??·?根?究所 （ 英? ： Carl Sagan Institute ） 太?系外行星的命名?? （ 英? ： Exoplanet naming convention ） 銀河系外行星 小行星半??隙 （ 英? ： Small planet radius gap ） 球狀星團的行星 海王星沙漠 （ 英? ： Neptunian Desert ） 科幻小?中的行星 （ 英? ： Planets in science fiction ） 薩達斯基氣態巨行星分類法 系外行星的?? （ 英? ： Discoveries of exoplanets ） 搜索?? （ 英? ： List of exoplanet search projects ）