天文学研究大学协会 美国国家科学基金会NOIRLab设施的新的详细观测揭示了一颗年轻的系外行星，围绕着一颗年轻的恒星运行，就其大小和年龄而言，这颗行星异常致密
K2-25b比海王星稍小，在3年绕着一颗M矮星运行，M矮星是银河系中最常见的恒星类型
5天
信用:NOIRLab/NSF/AURA/J
修剪树梢和树枝 美国国家科学基金会NOIRLab设施的新的详细观测揭示了一颗年轻的系外行星，围绕着一颗年轻的恒星运行，就其大小和年龄而言，这颗行星异常致密
这颗系外行星重25个地球质量，比海王星略小，它的存在与主流行星形成理论的预测不一致
利用WIYN 0号对这颗被称为K2-25b的系外行星进行了新的观测
位于基特峰国家天文台(KPNO)的9米望远镜，国家科学基金会的NOIRLab项目，位于麦克唐纳天文台的霍比-艾伯利望远镜和其他设施，对当前的行星形成理论提出了新的问题
这颗系外行星被发现就其大小和年龄而言异常致密——这提出了它是如何存在的问题
这些发现的细节刊登在《天文学杂志》上
K2-25b比海王星略小，在3年绕着一颗M矮星运行，这是银河系中最常见的恒星类型
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这个行星系统是海底斯星团的一员，这是一个位于金牛座方向的年轻星团
该系统大约有6亿年的历史，距离地球大约150光年
大小介于地球和海王星之间的行星是银河系中恒星的常见伴侣，尽管在我们的太阳系中没有发现这样的行星
理解这些“亚海王星”行星是如何形成和演化的，是太阳系外行星研究中的一个前沿问题
一个5厘米×5厘米(2英寸×2英寸)工程扩散器的例子
学分:古德曼杜尔·斯特凡森/RPC光子学 天文学家预测，巨型行星的形成是通过首先聚集一个质量为地球5-10倍的中等大小的冰核，然后包裹在一个质量为地球数百倍的巨大气体外壳中
结果是一个像木星一样的气体巨人
K2-25b打破了这一传统图像的所有规则:K2-25b的质量是地球的25倍，大小适中，几乎全是核心，几乎没有气体外壳
这些奇怪的性质给天文学家提出了两个难题
第一，K2-25b是怎么组装出这么大的核心，数倍于理论预测的5-10地球质量极限？其次，由于它的高核心质量——以及随之而来的强大引力——它是如何避免积累大量的气体包层的？ 研究K2-25b的团队发现结果令人惊讶
“K2-25b是不寻常的，”领导该研究小组的普林斯顿大学博士后古德曼杜尔·斯特凡森说
根据斯特凡森的说法，这颗系外行星比海王星小，但大约1
大5倍
斯特凡森说:“这颗行星就其大小和年龄而言是致密的，与其他年轻的、接近海王星大小的行星形成对比，这些行星围绕着它们的主星运行。”
“通常这些世界被观察到具有低密度——有些甚至有扩展的蒸发大气
K2-25b，有测量数据在手，看起来有一个致密的内核，要么是岩石的，要么是富含水的，外壳很薄
" 为了探索K2-25b的性质和起源，天文学家测定了它的质量和密度
虽然这颗系外行星的大小最初是由美国国家航空航天局的开普勒卫星测量的，但大小的测量是利用WIYN 0号卫星的高精度测量进行的
KPNO 9米望远镜和3
新墨西哥阿帕奇点天文台(APO)的5米望远镜
用这两个望远镜进行的观测利用了一种简单而有效的技术，这种技术是斯特凡森博士论文的一部分
这项技术使用了一种被称为工程扩散器的巧妙的光学元件，这种元件可以在500美元左右的价格下买到
它将恒星发出的光扩散开来，覆盖了相机上的更多像素，从而可以更准确地测量行星运行过程中的恒星亮度，从而更精确地测量轨道行星的大小等参数
WIYN日落0
基特峰国家天文台9米望远镜信用:KPNO/诺伊尔拉布/国家科学基金会/奥拉/P
马伦菲尔德 “创新的扩散器使我们能够更好地定义凌日的形状，从而进一步限制行星的大小、密度和组成，”也参与了这项研究的努尔实验室的天文学家贾亚德夫·拉贾戈帕尔说
由于其低成本，扩散器带来了巨大的科学回报
拉贾戈帕尔解释说:“小口径望远镜如果配备了最先进但价格低廉的设备，就可以成为高影响力科学项目的平台。”
“随着空间任务和离地面更大的孔径，探索宿主恒星和行星将需要非常精确的光度测量，这是中等大小的0
9米望远镜可以在这方面发挥作用
" 由于WIYN 0号上可用扩散器的观察
9米和APO 3
借助5米望远镜，天文学家现在能够更精确地预测K2-25b何时会经过它的主星
在凌日之前只能用30-40分钟的时间精度来预测，而现在人们知道它们的精度是20秒
这一改进对于利用国际双子座天文台和詹姆斯·韦伯太空望远镜等设施规划后续观测至关重要
这项研究的许多作者还参与了KPNO的另一个寻找外行星的项目:WIYN 3号上的NEID分光计
5米望远镜
NEID使天文学家能够以极高的精度测量附近恒星的运动——大约比前一代最先进的仪器好三倍——使他们能够探测、确定像地球这样小的系外行星的质量并对其进行表征
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