Bu teknik, bir yıldızın etrafında bir gezegen (veya gezegenler) varsa, o gezegenin yıldızın etrafında yörüngede döndüğünü söylemenin tam olarak doğru olmadığı gerçeğini kullanır.

Durum aslında, gezegen ve yıldız ortak kütle merkezlerinin etrafında dönmesinden ibarettir. Yıldızın kütlesi gezegenlerden çok daha büyük olduğu için, bu iki veya diğer cisimlerle birlikte kütle merkezi yıldızın içinde ya da yıldıza çok yakın bir yere denk gelir. İşte bu nedenle de gezegen yıldızın etrafında dönerken yıldız da hafifçe sallanır gibi görünür. Astronomlar, spektroskopi kullanarak bu yalpalanmayı ölçebilirler. Bir yıldız bize doğru hareket ediyorsa, ışığı maviye kaymış gibi görünür ve uzaklaşıyorsa ışığı kırmızıya kaymış gibi görünür. Spektroskopi, yıldız-gezegen sisteminin kütle merkezinin etrafında dönen bir yıldızın bize doğru ve uzaklaşırken renginde meydana gelen bu değişikliği gösterebilir.

Bu, ana yıldızdaki yalpalamaların gözlemlenmesi yoluyla radyal hız ölçümlerinden güneş dışı gezegenleri ve kahverengi cüceleri bulmak için kullanılan dolaylı bir yöntemdir. Haziran 2025 itibarıyla, Doppler spektroskopisi kullanılarak 1.100'den fazla bilinen güneş dışı gezegen (toplamın yaklaşık %19,0'u) keşfedilmiştir.

Gelin bu yöntemin bir de kısa tarihine bakalım. Otto Struve, (Rus kökenli Amerikalı bir astronom) 1952 yılında uzak gezegenleri tespit etmek için güçlü spektrografların kullanılmasını önermişti. Örneğin, Jüpiter kadar büyük bir gezegenin, iki nesne kütle merkezleri etrafında dönerken ana yıldızını hafifçe sallayacağını açıkladı.  Yıldızın sürekli değişen radyal hızının neden olduğu, yıldızın yaydığı ışığa küçük Doppler kaymalarının, en hassas spektrograflar tarafından yıldızın emisyonunda küçük kırmızı kayma ve mavi kayma olarak tespit edilebileceğini öngördü. Ancak, o dönemin teknolojisi 1.000 m/s veya daha fazla hata içeren radyal hız ölçümleri yapıyordu, bu da onları yörüngedeki gezegenleri tespit etmek için kullanışsız hale getiriyordu. Özünde bu tür ölçümlerde radyal hızda beklenen değişiklikler çok küçük olur. Jüpiter, Güneş'in hızını 12 yıllık bir dönemde yaklaşık 12,4 m/s değiştirirken, Dünya'nın etkisi 1 yıllık bir dönemde sadece 0,1 m/s'dir – bu nedenle çok yüksek çözünürlüklü aletlerle uzun süreli gözlemler yapılması gerekir.

1980'lerde ve 1990'larda spektrometre teknolojisi ve gözlem tekniklerindeki gelişmeler, birçok yeni güneş dışı gezegenin ilkini tespit edebilen aletlerin üretilmesini sağladı. 1993 yılında Güney Fransa'daki Haute-Provence Gözlemevi'ne kurulan ELODIE spektrografı, 7 m/s gibi düşük bir radyal hız değişimini ölçebiliyordu; bu, bir dünya dışı gözlemcinin Jüpiter'in Güneş üzerindeki etkisini tespit edebilmesi için yeterince düşük bir hızdı. Bu aleti kullanarak, astronomlar Michel Mayor ve Didier Queloz, Pegasus takımyıldızında bulunan bir “Sıcak Jüpiter” olan 51 Pegasi b'yi tespit ettiler. Daha önce pulsarların yörüngesinde gezegenler tespit edilmiş olsa da 51 Pegasi b, ana sekans yıldızının yörüngesinde döndüğü doğrulanan ilk gezegen ve Doppler spektroskopisi kullanılarak tespit edilen ilk gezegendi.

Levent Aslan