發現一顆比木星大3倍的巨型行星,卻被恆星彈弓式的彈射加速

2019-08-28     博科園

天文學家發現一顆質量是木星三倍的行星,它繞著宿主恆星運行,一條長長的蛋形軌道路徑。如果這顆行星以某種方式被放入我們的太陽系,它就會從小行星帶內擺動到海王星以外的地方。已經在其他恆星周圍發現了其他具有高度橢圓形軌道的巨型行星,但這些星球都不是位於它們宿主恆星系統的最外側,就像這一個。這顆行星不同於我們太陽系的行星,但更重要的是,它不同於迄今發現的任何其他系外行星。

其他探測到遠離恆星的行星偏心率往往很低,這意味著它們的軌道更圓。這顆行星偏心率如此之高的事實說明,它相對於其他行星形成或演化方式的一些不同之處。這顆行星是使用徑向速度法發現的,徑向速度法是發現系外行星的主要方法

通過跟蹤其母星如何在來自這些行星的引力牽引下「擺動」探測。然而,對這些數據的分析通常需要對一顆行星整個軌道周期進行觀測,對於遠離恆星軌道運行的行星來說,這是很困難的。

因為一個完整的軌道可能需要幾十年甚至幾百年的時間。加州理工大學天文學教授安德魯·W·霍華德領導的加利福尼亞行星搜索,是少數幾個在數十年時間尺度上觀察恆星的小組之一,這是利用徑向速度探測長周期系外行星所必需的。發現這顆新行星所需的數據,由加州行星搜索計劃使用的天文台提供,北加州的利克天文台和夏威夷的W·M·凱克天文台以及德克薩斯州的麥當勞天文台。自20世紀90年代以來,天文學家一直在觀察這顆行星的宿主恆星HR 5183。

但沒有與這顆行星完整軌道(稱為HR 5183 b)相對應的數據,因為它大約每45年到100年圍繞其恆星運行一周。相反,研究小組發現了這顆行星,因為它的軌道很奇怪。這顆行星大部分運行時間都在這個高度偏心的軌道上,恆星行星系統的外部徘徊,然後它開始加速,並圍繞宿主恆星進行彈弓式加速運行。天文學家探測到了這種彈弓運動,看到這顆行星的「進來」,現在它正在消失。這創造了一個如此獨特的特徵,以至於天文學家們可以確定這是一個真實的行星,儘管還沒有看到完整的軌道。

新的發現表明,使用徑向速度法探測其他遙遠行星是可能的,而不需要等上幾十年。而且,尋找更多這樣的行星可以闡明巨型行星在塑造恆星系中的作用。行星是由恆星形成後遺留下來的物質盤形成。這意味著行星應該以平坦的圓形軌道開始。新探測到的行星處於如此偏心的軌道上,它一定是受到了其他天體的引力踢。最有可能的情況是,這顆行星曾經有一個大小相似的鄰居。當兩顆行星彼此足夠接近時,一顆行星將另一顆行星推出太陽系,迫使HR5183b進入高度偏心的軌道。

這個新發現的行星基本上會像一個破壞球一樣進來,把任何阻擋它的東西從系統里敲出來。這一發現表明,人類對太陽系以外行星的理解仍在不斷發展中。天文學家們繼續在太陽系外或已經發現的恆星系中發現新系外行星。哥白尼告訴我們,地球不是太陽系的中心,這顆新發現的行星是另一個恆星系統的例子,它不是我們太陽系的形象,而是具有令人難以置信的特徵,表面宇宙在其多樣性方面令人難以置信的豐富。

博科園|研究/來自:加州理工學院

參考期刊《天文學》

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/sQzf6WwBJleJMoPMV3z0.html