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美国宇航局的罗粉村さやか马任务将探测银河系的核心,寻找炽热的木星、棕矮星

天文学与空间 2022-07-04 00:01:05

阿什利·巴尔泽,美国宇航局戈达德太空飞行中心 星空背景下罗马宇宙飞船的高分辨率插图

信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心 当它在21世纪20年代中期发射时,美国宇航局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜将探索红外天体物理学的广阔领域

一项备受期待的调查将利用一种被称为微透镜的引力效应来揭示数以千计与我们太阳系中的行星相似的世界

现在,一项新的研究表明,同样的调查也将揭示银河系中心更极端的行星和类似行星的天体,这要归功于它们对围绕它们运行的恒星的引力

领导这项研究的日本大阪大学研究生翔太·宫崎说:“我们很高兴发现罗曼能够提供比最初计划更多的关于我们银河系中行星的信息。”

“了解更多关于一批新的、未经研究的世界将会非常令人兴奋

" 罗曼将主要使用引力微透镜探测方法来发现太阳系外的行星

当一个巨大的物体,比如一颗恒星,从我们的有利位置穿越到一颗更远的恒星前面时,来自更远的恒星的光会弯曲,因为它绕着更近的恒星穿过弯曲的时空

其结果是,较近的恒星充当自然透镜,放大来自背景恒星的光

围绕透镜星运行的行星可以在更小的范围内产生类似的效果,所以天文学家的目标是通过分析更远的恒星发出的光来探测它们

由于这种方法对像火星这样小、轨道范围广的行星很敏感,科学家们预计罗曼的微透镜调查将揭示太阳系中几乎每颗行星的相似之处

宫崎和他的同事们已经表明,这项调查也有能力揭示更多的奇异世界——微小轨道上的巨型行星,被称为热木星,以及所谓的“失败的恒星”,被称为棕矮星,它们的质量不足以像恒星一样通过聚变为自己提供能量

这项新的研究表明,除了发现围绕较近的(有透镜的)恒星运行的行星之外,罗曼还能够在微透镜事件中探测到这些围绕较远的恒星运行的物体

该小组的发现发表在《天文学杂志》上

描绘褐矮星的插图,其质量约为地球的4000至25000倍

它们太重了,不能称之为行星,但质量不足以像恒星一样在其核心进行核聚变

在YouTube上观看:https://www

视频网站(可以让用户免费上传观赏的网站)

com/watch?信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心 天文学家将微透镜事件视为遥远恒星的暂时变亮,当恒星几乎完全对齐时达到峰值

宫崎骏和他的团队发现,在某些情况下,科学家们还能够探测到微透镜事件期间围绕更远恒星运行的行星的运动所导致的透镜星光的周期性微小变化

当一颗行星围绕它的宿主恒星运动时,它会施加一个微小的引力,稍微改变恒星的位置

这可以将遥远的恒星拉得离完美的排列越来越远

由于较近的恒星起着自然透镜的作用,它就像遥远恒星的光会被轨道行星稍微拉进和拉出焦点

通过挑出星光中的微小震动,天文学家将能够推断出行星的存在

“这叫做沙拉拉普效应,也就是视差向后拼

视差依赖于观察者的运动——地球围绕太阳运动——来产生远处的源星、较近的透镜星和观察者之间的对准变化

马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的重力微透镜小组组长大卫·贝内特说

虽然微透镜通常最适合于寻找离恒星比金星离太阳更远的世界,但萨拉拉普效应最适用于小轨道上的大质量行星,因为它们使宿主恒星移动得最多

揭示更遥远的行星也将使我们能够探索不同的世界人口

挖掘银河系的核心 在我们银河系发现的最初几百颗系外行星中,大多数的质量都是地球的几百倍

与太阳系中需要12到165年绕太阳运行的巨型行星不同,这些新发现的行星在短短几天内就围绕它们的宿主恒星旋转

这些行星,由于其巨大的体积和来自宿主恒星的强烈热量,现在被称为热木星,在现有的行星形成模型中是不可预期的,这迫使天文学家重新思考它们

现在有几种理论试图解释为什么热木星会存在,但是我们仍然不确定哪一个是正确的

罗曼的观察应该会揭示新的线索

描绘xallarap效果的动画

当一颗行星围绕它的宿主恒星运动时,它会施加一个微小的引力,稍微改变恒星的位置

这可以将遥远的恒星拉得离完美的排列越来越远

由于较近的恒星起着自然透镜的作用,它就像遥远恒星的光会被轨道行星稍微拉进和拉出焦点

通过挑出星光中的微小震动,天文学家将能够推断出行星的存在

Xallarap是向后拼写的视差

视差依赖于观察者的运动——地球围绕太阳运动——来产生远源星、近镜头星和观察者之间的对准变化

Xallarap的工作方式相反,根据源的运动来修改对齐方式

虽然微透镜通常最适合于寻找离恒星比金星离太阳更远的世界,但萨拉拉普效应最适用于小轨道上的大质量行星,因为它们使宿主恒星移动得最多

揭示更遥远的行星也将使我们能够探索不同的世界人口

在YouTube上观看:https://www

视频网站(可以让用户免费上传观赏的网站)

com/watch?v=0d5s-p-gaWw

信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心 棕矮星比炽热的木星还要大,其质量大约是地球的4000到25000倍

它们太重了,不能称之为行星,但质量不足以像恒星一样在其核心进行核聚变

其他行星搜寻任务主要是在几千光年以外的相对较近的地方寻找新的世界

近距离使得更详细的研究成为可能

然而,天文学家认为,研究靠近我们银河系核心的天体可能会对行星系统的进化产生新的见解

宫崎骏和他的团队估计,罗曼会利用萨拉拉普效应在星系中心附近找到大约10颗炽热的木星和30颗棕矮星

银河系的中心主要居住着大约100亿年前形成的恒星

研究围绕如此古老恒星的行星,可以帮助我们理解热木星是在离恒星如此之近的地方形成的,还是在更远的地方诞生并随着时间的推移向内迁移

天文学家将能够通过观察它们在古代恒星周围出现的频率来观察热木星是否能长时间保持如此小的轨道

与银河系圆盘中的恒星不同,它们通常在银河系中以舒适的距离漫游,靠近核心的恒星聚集在一起更近

罗曼可以揭示这么多恒星彼此如此接近是否会影响轨道行星

如果一颗恒星经过一个行星系统附近,它的引力会将行星拉出它们通常的轨道

超新星在星系中心附近也更常见

这些灾难性事件如此强烈,以至于它们可以形成新的元素,随着爆炸恒星的死亡,这些元素会被喷到周围地区

天文学家认为这可能会影响行星的形成

在这个地区寻找世界可以帮助我们更好地理解影响行星建造过程的因素

罗曼将通过观察更古老的恒星和行星打开一扇通向遥远过去的窗户

这项任务还将通过比较棕矮星在每个区域的出现频率,帮助我们探索棕矮星在星系中心附近的形成是否像在离地球更近的地方一样容易

通过使用萨拉拉普效应来计算非常古老的热木星和棕矮星,并使用微透镜技术来寻找更熟悉的世界,罗曼将使我们更进一步了解我们在宇宙中的位置

该论文的合著者、俄亥俄州大学的研究生萨姆森·约翰逊说:“我们发现了许多与我们的行星系统相比看起来很奇怪的行星系统,但目前还不清楚它们是怪人还是我们。”

“罗曼将帮助我们解决这个问题,同时帮助我们回答天体物理学中的其他重大问题

"

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