作者弗朗西斯·雷迪,美国宇航局戈达德太空飞行中心 天文卫星围绕其母星天文卫星运行的示意图
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA) 十多年来,天文学家一直在寻找围绕金显微望远镜的行星,金显微望远镜是一颗附近的恒星,仍然被其形成过程中留下的碎片圆盘所包围
现在,科学家们利用美国国家航空航天局的凌日系外行星测量卫星(TESS)和退休的斯皮策太空望远镜的数据,报告发现了一颗大约与海王星一样大的行星,它在一周多的时间里围绕着这颗年轻的恒星旋转
该系统简称AU Mic,为研究行星及其大气层如何形成、演化以及与恒星的相互作用提供了独一无二的实验室
“非盟Mic是一颗年轻的,附近的M矮星
弗吉尼亚州费尔法克斯市乔治梅森大学的博士生布莱森·凯尔说:“它被一个巨大的碎片盘包围着,在碎片盘里可以追踪到移动的尘埃团。现在,多亏了苔丝和斯皮策,它有了一颗可以直接测量大小的行星。”
“没有其他已知的系统可以检查所有这些重要的箱子
" 乔治·梅森大学物理学和天文学助理教授彼得·普拉夫尚带领凯尔和他的顾问共同撰写了一篇论文,描述了这颗新行星——非盟麦克b
他们的报告发表在6月24日星期三的《自然》杂志上
美国国家航空和宇宙航行局的一张新海报以英语和西班牙语发布,是《恐怖星系》系列的一部分
这个有趣但内容丰富的系列是科学家和艺术家合作的结果,由美国宇航局的太阳系外行星探索计划办公室制作
AU Mic是一颗很酷的红矮星,年龄估计在2000万到3000万年之间,与我们的太阳相比,它是一颗恒星婴儿,太阳至少大150倍
这颗恒星非常年轻,它主要靠自身重力向内吸引并压缩产生的热量发光
不到10%的恒星能量来自其核心的氢与氦的融合,这个过程为像我们的太阳这样的恒星提供能量
该系统位于31
在9光年之外的南方的显微镜星座
它是附近一个名为贝塔皮克托里斯移动集团的恒星集合的一部分,该集团以一颗更大、更热的A型恒星命名,该恒星拥有两颗行星,同样被一个碎片盘包围
艺术家对金麦克的渲染
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心 虽然这两个系统有相同的年龄,但它们的行星明显不同
这颗行星几乎拥抱着它的恒星,每8周完成一次轨道运行
5天
它的重量不到地球质量的58倍,将其归入类海王星世界
然而,Beta Pictoris b和c的质量都至少是AU Mic b的50倍,取21和3
分别用了3年的时间来环绕他们的恒星
合著者托马斯·巴克利说:“我们认为,银河系形成于远离恒星的地方,并向内迁移到目前的轨道,当行星与气盘或其他行星发生引力相互作用时,就会发生这种情况。”他是马里兰州巴尔的摩县马里兰大学的助理研究科学家,也是位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心苔丝项目的助理科学家
“相比之下,贝塔皮克托里斯b的轨道似乎根本没怎么迁移
这些相似年代的系统之间的差异可以告诉我们很多关于行星如何形成和迁移的信息
" 行星AU Mic b大约和海王星一样大
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA) 探测像天文望远镜这样的恒星周围的行星是一个特殊的挑战
这些暴风雨的恒星拥有强大的磁场,并可以被恒星黑子覆盖——类似于太阳黑子的较冷、较暗和高磁性区域——它们经常爆发出强大的恒星耀斑
斑点和它们的耀斑都会导致恒星亮度的变化
2018年7月和8月,当泰丝在观测天文望远镜时,这颗恒星产生了无数耀斑,其中一些比太阳上记录的最强耀斑还要强
该小组进行了详细的分析,以消除苔丝数据中的这些影响
从我们的角度来看,当一颗行星从它的恒星前面穿过时,这种现象被称为凌日,它的通过会导致恒星亮度的明显下降
泰丝连续27天监测大片天空,称为扇形
在长时间的凝视中,该任务的相机定期捕捉快照,使科学家能够跟踪恒星亮度的变化
恒星亮度的定期下降预示着行星凌日的可能性
通常,识别一颗行星的存在至少需要两次观测到的凌日
麦克是一颗“红矮星”,是银河系中数量最多的恒星
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA) “幸运的是,三次苔丝凌日中的第二次发生在飞船接近它离地球最近的点的时候
在这种时候,泰丝没有观察到,因为它正忙于下载所有存储的数据,”合著者、新墨西哥州大学阿尔伯克基分校的研究助理教授戴安娜·德拉戈米尔说
“为了填补这一空白,我们的团队获得了在斯皮策上的观测时间,它在2019年又捕捉到了两次凌日,使我们能够确认非盟Mic b的轨道周期
" 斯皮策是一个多用途红外观测站,从2003年开始运行,直到2010年1月1日退役
30, 2020
事实证明,该任务特别擅长探测和研究冷恒星周围的系外行星
斯皮策在最后一年返回了非盟军事观察
因为被凌日阻挡的光量取决于行星的大小和轨道距离,所以泰丝和斯皮策凌日提供了一个直接测量天文望远镜大小的方法
对这些测量结果的分析表明,这颗行星比海王星大8%
地面望远镜上的仪器观测提供了行星质量的上限
当一颗行星绕轨道运行时,它的引力牵引着它的宿主恒星,宿主恒星也随之轻微移动
大型望远镜上的灵敏仪器可以探测恒星的径向速度,它沿着我们的视线来回运动
结合来自西方的观察
M
凯克天文台和美国国家航空航天局位于夏威夷的红外望远镜设施以及位于智利的欧洲南方天文台,研究小组得出结论,AU Mic b的质量小于58个地球
这一发现显示了TESS的力量,它为像AU Mic这样研究得很好的恒星提供了新的见解,在那里可能会有更多的行星等待发现
普拉夫尚说:“在运输安全信息系统的数据中还可以看到一个额外的候选运输事件,运输安全信息系统有望在今年晚些时候在其扩展任务中重新访问非盟军事信息中心。”
“我们将继续用精确的径向速度测量来监控这颗恒星,敬请关注
" 几十年来,由于它的邻近性、年轻和明亮的碎片盘,天文学家一直对天文学家感兴趣,认为它可能是行星的家园
既然苔丝和斯皮策已经在那里找到了一个,故事就完整了
AU Mic是一个试金石系统,是一个附近的实验室,用来了解恒星和行星的形成和演化,将在未来几十年进行研究
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