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银河系中发现的一颗地球大小林雪野小的流氓行星

天文学与空间 2022-04-22 00:05:55

华沙大学 一个艺术家对自由漂浮行星的重力微透镜事件的印象

学分:华沙大学天文观测站 我们的星系可能充满了不受任何恒星引力约束的流氓行星

由波兰天文学家领导的一个国际科学家小组宣布发现了迄今为止发现的最小的地球大小的自由漂浮行星

迄今为止,已经发现了4000多颗太阳系外行星

尽管许多已知的系外行星与我们太阳系的系外行星并不相似,但它们有一个共同点——它们都围绕一颗恒星运行

然而,行星形成和演化的理论预测自由漂浮(流氓)行星的存在,不受任何恒星的引力影响

事实上,几年前,华沙大学天文台OGLE小组的波兰天文学家提供了银河系中存在此类行星的第一个证据

OGLE天文学家在《天体物理学杂志快报》上发表文章,宣布发现了迄今为止发现的最小的流氓行星

系外行星很少能被直接观察到

通常,天文学家通过观察行星主星发出的光来寻找行星

例如,如果一颗行星在其母星的盘面前方经过,那么观测到的恒星亮度会周期性地降低一点,从而导致所谓的凌日

天文学家也可以测量由行星引起的恒星运动

自由漂浮的行星实际上不发射任何辐射,而且——根据定义——它们不围绕任何宿主恒星运行,因此无法用传统的天体物理探测方法发现它们

然而,流氓行星可以通过一种叫做引力微透镜的天文现象被发现

微透镜源于爱因斯坦的广义相对论——一个巨大的物体(透镜)可能会弯曲明亮背景物体(光源)的光线

透镜的引力就像一个巨大的放大镜,可以弯曲和放大遥远恒星的光

当一颗自由漂浮的行星从它的正前方经过时,它的引力可能会使来自遥远恒星的光线偏转和聚焦

由于扭曲的图像,这颗恒星暂时看起来明亮多了

学分:华沙大学天文观测站 “如果一个巨大的物体(一颗恒星或一颗行星)从地球上的观测者和一颗遥远的源星之间穿过,它的引力可能会使来自源星的光线偏转和聚焦

观测者将测量源恒星的短暂变亮

普热梅克·姆罗兹是加州理工学院的博士后学者,也是这项研究的主要作者

“观察微透镜的可能性极小,因为三个物体——光源、透镜和观察者——必须几乎完全对准

他补充道:“如果我们只观察到一颗源星,我们将不得不等上百万年才能看到该源被微透镜化。”

这就是为什么寻找重力微透镜事件的现代调查正在银河系中心监测数亿颗恒星,那里微透镜的可能性最高

由华沙大学天文学家领导的OGLE调查进行了这样一个实验

OGLE是最大和最长的天空勘测之一,28年前开始运行

目前,OGLE天文学家正在使用1

位于智利拉斯坎帕纳斯天文台的3米华沙望远镜

在每个晴朗的夜晚,他们将望远镜指向银河系的中心区域,观察数亿颗恒星,寻找那些改变其亮度的恒星

重力微透镜不依赖于透镜的亮度,所以它能够研究微弱或黑暗的物体,如行星

微透镜事件的持续时间取决于透镜物体的质量——透镜越轻,微透镜事件越短

大多数观察到的通常持续几天的事件都是由恒星引起的

归因于自由漂浮行星的微透镜事件的时间尺度只有几个小时

通过测量微透镜事件的持续时间(及其光曲线的形状),我们可以估计透镜物体的质量

科学家们宣布发现了有史以来最短时间尺度的微透镜事件,称为OGLE-2016-BLG-1928,其时间尺度仅为42分钟

“当我们第一次发现这一事件时,很明显它一定是由一个极其微小的物体引起的,”博士说

华沙大学天文台的拉多斯瓦夫·波尔斯基是这项研究的合著者

事实上,该事件的模型表明,该透镜的质量肯定小于地球,它可能是一个火星质量的物体

此外,这个镜头很可能是一个流氓星球

“如果透镜围绕一颗恒星旋转,我们会在事件的光曲线中检测到它的存在,”博士补充道

Poleski

“我们可以排除恒星在8个天文单位以内的行星(天文单位是地球和太阳之间的距离)

" 当一颗自由漂浮的行星从它的正前方经过时,它的引力可能会使来自遥远恒星的光线偏转和聚焦

由于扭曲的图像,这颗恒星暂时看起来明亮多了

学分:华沙大学天文观测站 几年前,OGLE天文学家为银河系中大量的流氓行星提供了第一个证据

然而,这个新发现的星球是迄今为止发现的最小的流氓世界

“我们的发现表明,使用地基望远镜可以探测到低质量的自由漂浮行星,并对其进行表征,”教授说

安杰伊·乌达斯基,奥格勒项目的项目总监

天文学家怀疑,自由漂浮的行星实际上是在恒星周围的原行星盘中形成的(作为“普通”行星),它们是在与其他物体(例如,与系统中的其他行星)发生引力相互作用后,从它们的母行星系统中弹出的

行星形成理论预测,喷出的行星通常应该比地球小

因此,研究自由漂浮的行星使我们能够了解年轻行星系统的动荡过去,例如太阳系

寻找自由漂浮的行星是南希·格雷斯·罗马太空望远镜的科学驱动力之一,该望远镜目前正由美国国家航空航天局建造

天文台计划在2020年中期开始运作

由于这次事件的短暂性,需要由韩国微透镜望远镜网络收集更多的观测数据来描述这次事件

KMTNet在智利、澳大利亚和南非运营着一个由三个望远镜组成的网络

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