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是否在间隔咱们31.9光年的太阳系邻近发现一颗“婴儿”行星?

十多年来,天文学家一向在寻觅环绕AU Microscope II运转的行星,这是一颗太阳系邻近的恒星,依然被其构成时遗留下来的原行星盘所围住。现在,科学家们使用美国宇航局凌日系外行星观测卫星苔丝号(TESS)和退役的斯皮策太空望远镜数据陈述称:发现了一颗大约与海王星巨细适当的行星,它在一周多一点的时刻里绕着这颗年青恒星旋转。

该体系简称为AU Mic,为研讨行星及其大气怎么构成、演化以及与恒星相互作用供给了一个绝无仅有的实验室。弗吉尼亚州费尔法克斯乔治梅森大学的博士生布莱森·凯尔(Bryson Cale)说:AU Mic是一颗年青M矮星,它被一个巨大的原行星盘碎片盘围住着,在其间移动的尘土被追寻到了。现在,多亏了苔丝和斯皮策望远镜,发现了一颗能够直接丈量巨细的行星。

这颗名为AU Mic b的新行星在一篇由凯尔合著、由他的导师、乔治梅森大学物理学和天文学助理教授彼得·普拉夫坎(Peter Plavchan)领导的论文中进行了描绘,其研讨宣布在《天然》期刊上。Au Mic是一颗严寒的红矮星,年纪估量在2000万到3000万年之间,与太阳比较,它是一个恒星婴儿。这颗恒星是如此年青,以至于它主要是由本身引力将其向内拉并紧缩时发生的热量宣布。

比地球还重58倍

这颗恒星不到10%的能量来自于核心中氢到氦的聚变,这一进程为像太阳这样的恒星供给动力。间隔咱们才31.9光年远,坐落南部的显微镜座,也是名为Beta Pictoris Moving Group星团的一部分。AU Mic b行星简直“拥抱”了它的恒星,每8.5天就完成了一次公转。分量约为地球质量的58倍,归于相似海王星的星球。但是,Beta Pictoris b和c的质量都至少是AU Mic b的50倍,别离需求21年和3.3年的时刻才干绕恒星一周。

研讨认为AU Mic b在远离恒星的当地构成,并向内搬迁到其现在的轨迹,当行星与气盘或其他行星经过引力相互作用时,这种状况或许会发生。比较之下,Beta Pictoris b的轨迹好像底子没有搬迁,这些年纪邻近体系之间的差异,能够告知咱们许多关于行星怎么构成和搬迁的信息。勘探像AU Mic这样恒星周围的行星是一个特别的应战,这些暴风雨中的恒星具有强壮磁场,能够覆盖着恒星黑子,常常迸发强壮的恒星耀斑。

黑子和耀斑都对恒星的亮度改变做出了奉献。当苔丝号卫星在观测AU Mic时,这颗恒星发生了很多耀斑,其间一些耀斑的威力,比太阳上有记载的最强耀斑还强。研讨小组进行了具体的剖析,以消除苔丝卫星数据中的这些影响。从咱们的视点看,当一颗行星从恒星前面穿过期,这一事情被称为凌日,它的经过会导致恒星亮度显着下降。苔丝号微信一次对被称为扇区的大片天空进行27天监测。

在这一长时刻的注视期间,使命的相机定时捕捉快照,使科学家能够盯梢恒星亮度的改变。恒星亮度的规律性下降预示着或许有一颗凌日行星。一般,至少需求两次观测到的凌日,才干识别出一颗行星的存在。该研讨的合著者、阿尔伯克基新墨西哥大学的研讨助理教授戴安娜·德拉戈米尔标明:走运的是,苔丝号三次凌日观测中的第2次发生在苔丝号间隔地球最近的当地。

在这种时分,苔丝没有进行观测,因为它正忙着将一切存储的数据下行。为了添补这一空白,研讨团队获得了在斯皮策上观测的时刻,又捕捉到了两次凌日,使研讨人员能够承认AU Mic b的轨迹周期。斯皮策是一个多用途的红外太空天文台,事实证明,这项使命特别拿手勘探和研讨恒星周围的系外行星,斯皮策在最终一年返回了AU Mic的观测成果。

比海王星大8%

因为凌日阻挠的光量,取决于行星的巨细和轨迹间隔,苔丝号和斯皮策太空望远镜凌日观测供给了AU Mic b巨细的直接丈量,对这些丈量成果的剖析标明,这颗行星大约比海王星大8%。地上望远镜观测供给了行星质量的上限,当行星绕轨迹运转时,它的引力会对其主星发生拉力,而主星则会相应地细微移动。大型望远镜上的活络仪器能够勘探到恒星的径向速度,也便是它沿着咱们的视野来回运动。

结合来自W.M.Keck天文台、美国宇航局夏威夷红外望远镜设备和智利欧洲南边天文台的观测。研讨小组得出结论,AU Mic b的质量略小于58个地球。这一发现显现了苔丝号的观测才能,它能够为像AU Mic这样研讨得很好的恒星供给新见地,在那里或许会有更多的行星等候发现。苔丝号数据中还有一个额定的候选凌日事情,有望在本年晚些时分的延伸使命中再次观测AU Mic。

几十年来,因为其邻近、年青和亮堂恒星的行星诞生原行星盘,AU Mic一向吸引着天文学家作为行星或许的家乡。Au Mic是一个试金石体系,是太阳系邻近的一个天然实验室,用于了解恒星和行星的构成和演化。

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