科学家首次公布类太阳恒星周围多颗行星的图片

2020-07-27 18:38:14

科学家们有史以来第一次成功地捕捉到多颗行星围绕另一颗类太阳恒星旋转的图像。然而,尽管它的恒星宿主与我们自己的相似,但这个行星系统的快照显示,它不是一个像家一样的地方。

这颗恒星被命名为TYC 8998-760-1,位于距地球约300光年的Musca星座,质量与太阳相似。然而,它的两颗已知行星显然是外星人-分别以160倍和320倍的地日距离(跨度分别比冥王星与太阳的距离大4倍和8倍)围绕它们的恒星旋转。与我们太阳系中的任何东西相比,这两个世界都是超级大的。最外层的行星比木星重约6倍,内层行星的质量是木星的14倍。在光谱偏振高对比度系外行星研究仪器(SPHERE)产生的图像中,每个世界都看起来像是恒星周围的一个小点,该仪器在智利北部的欧洲南方天文台(European Southern Observatory)的甚大望远镜(Very Large Telescope)上运行。这一发现详细发表在7月22日发表在“天体物理学杂志快报”上的一项研究中。

纽约市美国自然历史博物馆的天体物理学家丽贝卡·奥本海默(Rebecca Oppenheimer)没有参与这项研究,她说:“这项工作真正令人着迷的是,(它)继续增加了外面各种系统和行星的多样性,围绕着各种各样的恒星运行,”丽贝卡·奥本海默(Rebecca Oppenheimer)是纽约美国自然历史博物馆(American Museum Of Natural History)的天体物理学家。她没有参与这项研究。“行星系统没有单一的‘架构’。”

这项新的研究标志着科学家第三次设法拍摄-或“直接成像”-围绕一颗恒星运行的多个世界。但那些之前观测到的系统围绕着恒星,要么比太阳重得多,要么比太阳轻得多,这使得它们与我们的太阳系的可比性较差。直接成像在研究我们的行星邻域之外的世界方面仍然很少见。天文学家目录中的绝大多数系外行星完全是通过更间接的方式获知的:从地球上看,它们通过周期性地拉动或剪影其宿主恒星,从而暴露了它们的存在和最基本的属性-质量、大小和轨道。荷兰莱顿大学(Leiden University)的天体物理学家亚历山大·博恩(Alexander Bohn)表示,直接为系外行星成像很重要,因为通过“接收来自行星的光,我们可以更好地表征大气-以及大气中的元素丰度-及其组成。”反过来,这些信息使研究人员能够更有根据地猜测外星世界的环境条件可能是什么,以及它是否可能像地球一样拥有生命。

然而,没有人考虑在这两个新拍摄的世界中的任何一个上生活。除了是在寒冷轨道上膨胀的气体巨星,没有生物可以居住的有意义的表面,它们和它们的恒星比我们的太阳和它周围的行星年轻得多。“这个系统本身已经有1700万年的历史了,”博恩说。“我们的太阳系已经有45亿年的历史了。”即使它们确实具备了居住条件,每个世界相对较新的地位也不会给生物提供太多时间让生物从变幻莫测的化学中崛起。尽管正如我们所知,它们的行星大小和年轻程度使它们不太适合生命生存,但这些特性恰恰是天文学家目前能够看到它们的原因,因为它们在形成过程中释放出强大的红外线光芒,作为剩余能量。距离恒星更近的更小、更老、更温和的世界仍然不在当前行星成像仪的触手可及之处。但它们最终可能会被巨型望远镜上更强大的仪器所揭示。已经有三个超大型望远镜(ELT)-带有大约30米宽的镜子的地面天文台-正在接近其发展的最后阶段。天文学家正在大力游说NASA或其他太空机构在未来几十年发射更雄心勃勃的行星成像太空望远镜。

斯坦福大学的天体物理学家、双子座行星成像仪(Gemini Planet Imager)的首席研究员布鲁斯·麦金托什(Bruce Macintosh)表示,即便如此,“我们距离拍摄地球大小的行星还有很长的路要走。”双子星成像仪是另一台与SPERE一起代表行星外拍照最先进水平的仪器。“以目前的技术,我们可以看到一颗比恒星暗一百万倍的行星。太让人吃惊了。但即使是太阳系中最大的行星木星也比太阳暗10亿倍。“。

Bohn说,无论明亮恒星旁边的目标行星是一个巨大的气球还是更像地球的岩石,观察它就像是在观看“灯塔旁边的萤火虫,可能有一米远。”你想看这只小萤火虫,而你在500公里外。这基本上就是我们正在应对的挑战。“。与它的恒星、球体和大多数其他行星成像仪器相比,收集一个世界的极其微弱的光