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使用斯巴魯望遠鏡的天文學家已經確定：TRAPPIST-1系統中的類地行星與恆星自轉沒有明顯的錯位，這對於了解極低質量恆星周圍行星系統的演化，特別是TRAPPIST-1行星的歷史，包括宜居帶附近的行星來說，是一個重要的發現。像太陽這樣的恆星不是靜止的，而是繞著一個軸旋轉，當恆星表面有太陽黑子這樣的特徵時，這種旋轉最為明顯。在太陽系中，所有行星的軌道都與太陽自轉對齊在6度以內。
在過去，人們假設行星軌道將與恆星的自轉對齊，但現在有許多已知的系外行星系統，其中行星軌道與中央恆星的自轉嚴重不一致。這就提出了一個問題：行星系統會不會形成不對齊的狀態，或者觀測到的未對齊系統一開始是對齊的，後來又因為某種擾動而偏離對齊？TRAPPIST-1系統之所以引起人們的注意，是因為它有三顆小型岩石行星位於可居住地帶或附近，那裡可能存在液態水。
中央恆星是一顆質量非常低的冷星，被稱為M矮星，這些行星位於離中央恆星非常近的地方。因此，這個行星系統與太陽系有很大的不同。確定這個系統的歷史很重要，因為它可以幫助確定是否有任何潛在的宜居行星實際上是宜居的。但它也是一個有趣的系統，因為它附近沒有任何可能擾亂行星軌道的物體，這意味著軌道應該仍然位於行星最初形成的地方附近，這使天文學家有機會研究該系統的原始條件。
由於恆星旋轉，旋轉進入視線的一側相對速度朝向觀察者，而旋轉到視線之外的一側相對速度遠離觀察者。如果一顆行星經過恆星和地球之間，擋住了來自恆星的一小部分光，就有可能知道行星首先擋住了恆星的哪一邊。這種現象被稱為羅西特-麥克勞克林效應(Rossiter-McLaughlin Effect)。使用這種方法，可以測量行星軌道和恆星自轉之間的不對準。然而，到目前為止，這些觀測僅限於類似木星或海王星等大型行星。
一組研究人員，包括來自東京工業大學和日本天體生物學中心的成員，用斯巴魯望遠鏡觀察了TRAPPIST-1，以尋找行星軌道和恆星之間的不對準，當繞TRAPPIST-1運行的三顆系外行星在一夜之間過境了這顆恆星前面，這三顆行星中有兩顆是宜居帶附近的岩石行星。由於低質量恆星通常很暗，所以不可能探測TRAPPIST-1的恆星傾角(自旋-軌道角)。但由於斯巴魯望遠鏡的聚光能力和新紅外光譜儀IRD的高光譜解析度，該團隊能夠測量傾角。
研究發現傾斜度很低，接近於零，這是第一次測量像Trappist-1這樣極低質量恆星的恆星傾角，也是第一次對宜居帶中的行星進行Rossiter-McLaughlin測量。然而，該團隊的負責人，東京工業大學Teruyuki Hirano說：數據表明恆星自轉與行星軌道軸一致，但測量的精度還不足以完全排除小的自旋-軌道失調的可能性。儘管如此，這是首次檢測到類地行星的影響，更多的研究將更好地描述這個系外行星系統。
博科園｜研究/來自：國立自然科學研究院
研究發表期刊《天體物理學》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab74dc
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