1. Método de trânsito

O método de trânsito é atualmente uma das técnicas mais bem-sucedidas e amplamente utilizadas para descobrir exoplanetas fora do nosso sistema solar. Envolve observar leves escurecimentos ou "quedas" na luz emitida por uma estrela. Estas quedas ocorrem quando um exoplaneta passa, ou transita, em frente da sua estrela hospedeira, visto do nosso ponto de vista na Terra.

Durante um trânsito, o planeta bloqueia uma pequena fração da luz da estrela, causando uma diminuição temporária no brilho geral da estrela. Este escurecimento é então detectado e medido por telescópios sensíveis e instrumentos concebidos para este fim específico.

Um aspecto fundamental do método de trânsito é a medição precisa das variações de intensidade da luz usando fotometria. À medida que o planeta transita em frente da estrela, a quantidade de luz daquela estrela que chega ao telescópio diminui, e esta mudança no brilho é cuidadosamente monitorizada e registada.

O Telescópio Espacial Kepler, lançado pela NASA em 2009, foi projetado especificamente para o método de trânsito e fez descobertas significativas de exoplanetas, particularmente planetas do tamanho da Terra orbitando nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas.

2. Método de velocidade radial

O método da velocidade radial, também conhecido como método de espectroscopia Doppler, mede as leves oscilações ou mudanças periódicas no movimento de uma estrela causadas pelo puxão gravitacional exercido por um planeta em órbita.

À medida que um planeta orbita a sua estrela, exerce influência gravitacional, fazendo com que a estrela se mova ligeiramente para a frente e para trás ao longo da nossa linha de visão. Essas mudanças na velocidade da estrela são incrivelmente pequenas e requerem observações espectroscópicas precisas para serem detectadas.

Instrumentos espectroscópicos podem dividir a luz da estrela em seus comprimentos de onda componentes e revelar pequenas mudanças nas linhas espectrais. À medida que a estrela se aproxima e se afasta de nós devido à influência gravitacional do planeta, as linhas espectrais sofrem um padrão regular de mudanças, conhecido como efeito Doppler.

A medição precisa destas variações periódicas de velocidade permite aos astrónomos estimar a massa mínima do planeta em órbita, o tempo que leva para completar uma órbita (período orbital) e, com observações adicionais, inferir a sua distância da estrela.

3. Imagem Direta

O método de imagem direta envolve a captura de imagens reais de exoplanetas, resolvendo-as a partir do brilho das suas estrelas hospedeiras. No entanto, devido aos imensos desafios em alcançar a resolução e o contraste necessários, este método só conseguiu obter imagens de um punhado de exoplanetas, na sua maioria planetas grandes e jovens que estão gravitacionalmente separados das suas estrelas e emitem o seu próprio brilho ténue.

4. Microlente Gravitacional

Microlente gravitacional é uma técnica que utiliza o campo gravitacional de um objeto massivo interveniente, como uma estrela ou galáxia, para ampliar e distorcer a luz emitida por uma fonte de fundo, revelando a presença de um exoplaneta.

À medida que uma estrela de fundo passa atrás ou perto do objeto massivo intermediário, a luz da fonte de fundo é curvada e focada, levando a um efeito temporário de brilho ou ampliação. Se houver um exoplaneta orbitando o objeto massivo interveniente, isso pode causar pequenas distorções ou anomalias neste padrão de ampliação.

A detecção e análise destas anomalias permite aos astrónomos inferir a presença e as características dos exoplanetas.

É importante notar que algumas descobertas de exoplanetas são feitas usando combinações destes métodos ou através de abordagens alternativas, como a astrometria (medição de mudanças na posição de uma estrela para detectar a influência gravitacional de um exoplaneta em órbita).