Série temporelle
La mesure de ce décalage spectral est traduite en une vitesse. Ce décalage, apparaissant comme un phénomène périodique
et d'amplitude bien inférieure à ce que l'on attendrait d'une perturbation due à un compagnon stellaire, s'interprète comme la signature d'une perturbation due à la présence de la planète autour de l'étoile.
Vitesse radiale de l'étoile en fonction du temps
Le décalage Doppler du spectre est mesuré puis traduit en vitesse
radiale
. On obtient une série temporelle de vitesse radiale, qui
semble présenter des variations répétitives.
Crédit :
Butler &Marcy
Sur une période
Vitesse radiale rapportée sur une période
Une longue série temporelle, plus longue qu'une période,
donne accès à la période de
rotation du système, ici visualisée par repliement : la variable temporelle est la phase, et non plus la date d'observation.
Crédit :
Butler & Marcy
Lorsque l'orbite de la planète est quasi-circulaire, le graphe de la
vitesse a la forme d'une sinusoïde. L'excentricité de l'orbite a pour effet de déformer cette sinusoïde.
Graphe de vitesse de HD 108147
L'excentricité de l'orbite, voisine de 0.5, et la géométrie de l'observation conduisent à une telle courbe de vitesse radiale. Le schéma du dessous représente les résidus entre les valeur observées et la courbe de vitesse modélisée.
Crédit :
Observatoire de Genève
Système multiple
Lorsque l'étoile réagit à plusieurs compagnons planétaires, la complexité de la courbe de vitesse radiale s'accroît.
Dans certain cas, comme pour le système observé autour de HD 82943, on observe une résonance, avec pour ce système des périodes orbitales planétaires dans un rapport 1:2.
Graphe de vitesse de HD 168443
La courbe de vitesse radiale de l'étoile
HD 168443présente 2 composantes, dues à 2 compagnons planétaires. Les orbites des deux planètes détectées autour de HD 168443 ont des périodes d'ordres de grandeur bien distincts et une excentricité élevée (0.53 et 0.23)
Crédit :
Butler & Marcy
Graphe de vitesse de HD 82943
Les 2 périodes (respectivement 222 et 444 j) sont multiples l'une de l'autre, dans un rapport 2.
Crédit :
Observatoire de Genève