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3月3日天文学家使用ESO的超大望远镜来识别一颗超出预期的新系外行星

导读 欧洲南方天文台的超大望远镜在夜空中发现了一颗新星。天文学家拍摄了一颗绕半人马座b运行的行星,这是一个可以用肉眼看到的两星系统。这一

欧洲南方天文台的超大望远镜在夜空中发现了一颗新星。天文学家拍摄了一颗绕半人马座b运行的行星,这是一个可以用肉眼看到的两星系统。这一观测意义重大,因为它是迄今为止发现的最热、质量最大的行星托管恒星系统。这颗行星绕其恒星运行的距离大约是木星绕太阳运行距离的100 倍。

研究人员已在《自然》杂志上发表了他们的研究。该研究论文的第一作者、斯德哥尔摩大学的天文学家兼教授马库斯·詹森解释说:“在半人马座 b 周围发现一颗行星非常令人兴奋,因为它彻底改变了大质量恒星作为行星宿主的图景。”

这颗被发现的行星名为 b Centauri (AB)b 或 b Centauri b,与它的环境一样极端。这颗行星的质量是木星的 10 倍,使其成为已知质量最大的行星之一。如前所述,它的轨道距离也非常宽。在比木星与太阳的距离大 100 倍的距离处,半人马座 b 的轨道是发现的最宽的轨道之一。研究人员认为,这颗行星和这对恒星之间的距离很远,这可能是这颗行星能够在通常会阻止行星形成的恶劣环境中生存的原因。

半人马座 b 两星系统,也称为 HIP 71865,距离半人马座约 325 光年。半人马座 b 系统的质量至少是太阳的六倍,是已确认有行星围绕的质量最大的系统。在发现之前,已知最大的具有轨道行星的系统大约是太阳的三倍。

大质量恒星通常非常热,半人马座 b 系统也遵循这一趋势。主星是B型星,温度是太阳的三倍多。由于它的高温,主星会发出大量的紫外线和X射线辐射。

周围的气体受到大质量和高热量的影响。周围的物质蒸发得更快,这通常不利于行星的形成。“B型恒星通常被认为是极具破坏性和危险的环境,因此人们认为在它们周围形成大型行星应该是极其困难的,”詹森说。

苏黎世大学计算天体物理学教授、该研究的合著者卢西奥·梅耶尔说:“与中心恒星对的如此大距离以及相关的辐射减少可能是地球生存的关键。” “一些证据表明,这颗行星不是通过流行的吸积机制形成的,在这种机制中——简单地说——固体通过逐渐积累随着时间的推移而成长为行星。但我们还不能说它是由所谓的引力不稳定性机制形成的,在这种机制中,物质云在自身引力的作用下坍塌,还是以其他方式形成。

这一新发现与典型趋势相反,表明恒星可以在严重的恒星系统中形成。共同作者、斯德哥尔摩大学博士生 Gayathri Viswanath 说:“半人马座 b 中的行星是一个外星世界,所处的环境与我们在地球和太阳系所经历的环境完全不同。这是一个恶劣的环境,以极端辐射为主,一切都在一个巨大的范围内:恒星更大,行星更大,距离更远。

苏黎世联邦理工学院系外行星和宜居性教授、NCCR PlanetS 的合著者和成员 Sascha Quanz 补充说:“到目前为止,在质量超过两个太阳的恒星周围发现的行星相对较少。因此,早期的研究得出结论,行星形成在质量更大的恒星附近受到阻碍,在质量超过树太阳质量的恒星附近甚至不可能形成巨行星。

这一发现是使用安装在智利 ESO 的 VLT 上的光谱极化高对比度系外行星研究仪器 (SPHERE) 进行的。这不是 SPHERE 第一次对太阳系外的行星进行成像。它还被用来捕捉两颗行星围绕类太阳恒星运行的第一张图像。

然而,SPHERE 实际上并不是第一个拍摄这颗新发现行星的仪器。事实上,20 多年前,研究人员使用 ESO 3.6 米望远镜对其进行了成像,但当时并未将其视为行星。

研究人员希望,随着 ESO 计划在本十年晚些时候开始观测并升级到现有 VLT 的超大望远镜 (ELT),可以了解更多关于半人马座 b 的信息。詹森补充道,“试图弄清楚它是如何形成的将是一项有趣的任务,目前这是一个谜。”

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