直接拍到迄今最輕的系外行星
系 外行星 的 直接成像照片,中央空腔是被遮蔽的 母恆星 ,大圖下載:882KB,版權:ESO,原作者團隊。雖然藉助徑向速度法、凌星 法(注1)等間接方法,我們已經發現了近千顆系 外行星 ,還有大量的 系 外行星 等著被確認,但我們用直接成像法確認的 不過12顆。在ESO的 VLT拍攝到第一顆系 外行星 (圍繞棕矮星 公轉的 2M1207 b)後第9年,同一個團隊拍攝到了可能其中最輕的 一顆(注2,注3)。發現報告首席作者、法國格勒諾布爾市行星 與天體物理學研究所的 Julien Rameau解說:「直接拍攝系 外行星 是一項極具挑戰性的 技術,需要最先進的 儀器,無論它是位於太空還是地基望遠鏡上。迄今只有極少的 系 外行星 被直接觀測到,使得每一個發現都成為理解氣態巨行星 、及它們如何是形成的 重要里程碑。」在新的 觀測中,可能的 行星 呈現為靠近恆星 HD 95086的 一個暗淡但清晰的 點。後續的 觀測還顯示,該天體在天空中緩慢地繞母恆星 移動。因此它被編號為HD 95086 b。根據它的 亮度,估計其質量約為4~5木星 。
目標天體在船尾座星 空的 定位,天球坐標 赤經10h57m3.17s,赤緯- 68°40"2.47"。版權:ESO,IAU,夜空和望遠鏡雜誌。團隊使用的 儀器是安裝在8.2米口徑VLT上的 內史密斯光學/近紅外自適應輔助成像儀(NACO)。NACO可以大幅度減少地球大氣擾動造成的 模糊效應,獲得極為清晰的 圖像。觀測在近紅外波段進行,採用了特殊的 差分成像技術,以提高暗淡行星 與明亮恆星 間的 對比。新發現的 行星 離年輕主星 的 距離約為56個天文單位(太陽到地球的 平均距離,縮寫AU),是海王星 軌道半徑的 2倍。HD 95086離我們約300光年,質量約為1.6個太陽,有一個塵埃盤。這些特徵使得它成為搜尋年輕的 大質量行星 的 理想候選者。HD 95086很年輕,大約才1000~1700萬年。天文學家因此認為新發現的 行星 很可能誕生在氣體塵埃盤中。團隊成員安妮·瑪麗·拉格朗日(Anne-Marie Lagrange)補充說:「它當前的 位置增加了其形成過程的 困擾。它可能先通過合併形成岩質核心,然後緩慢吸積氣體形成厚重大氣;也可能誕生於氣體盤上重力不穩定性導致的 坍縮團塊。行星 與另外行星 或氣體盤間的 引力相互作用,也可能使它從誕生區域離開。」
HD95086所在的 船尾座星 空廣域圖,大圖下載:145MB。版權:ESO,DSS2。團隊另一成員Ga?l Chauvin總結道:「恆星 本身的 光度使得HD 85096 b的 表面溫度高達700℃,該溫度冷到足以讓水蒸氣和甲烷存在於大氣中。因此它將是未來將安裝在VLT上的 SPHERE儀的 極好目標。也許還能進一步發現可能存在的 內行星 。」(注4)研究報告將發表在近期的 《天體物理學通訊》期刊上,標題:「通過直接拍攝發現HD 95086可能存在一顆4~5個木星 質量的 系 外行星 」。附註1、天文學家已經鑒別出上千顆系 外行星 。絕大部分都是通過間接方法確定的 :行星 通過母恆星 前方造成亮度周期性細微減小的 凌星 法;或行星 引力導致母恆星 擺動的 徑向速度法。迄今只有12顆系 外行星 是通過直接拍攝到圖像確定的 。 2、北落師門b的 質量存在不確定性,它的 亮度中可能包含附近塵埃雲的 反射光。因此直接觀測到的 最小質量的 系 外行星 中,排除了它。3、研究團隊還發現了好幾顆系 外行星 ,其中有圍繞繪架座β的 那顆。4、SPHERE是高解析度偏振光譜分析法系 外行星 搜索儀的 縮寫,它是第二代的 自適應光學儀器,將在2013年下半年安裝在VLT上。譯註:最後一段關於行星 表面溫度的 說法,明顯存在謬誤。但英文原文就是如此。由於主星 質量僅為太陽的 1.6倍,所以主星 的 輻射根本不足以讓如此遙遠的 行星 達到如此高溫(可不是原文中的 cool哦)。表面溫度高的 可能原因是:a、行星 質量大,本身就有足夠的 引力勢能提供高溫;b、系 統非常年輕,正處於大碰撞後的 冷卻期。在PDF中,1000萬年對應4個木星 質量;1700萬年對應5個木星 質量。
推薦閱讀:
※科學世界2018年5期
※天文史上的今天:搜尋第二個地球,開普勒空間望遠鏡
※TESS最新拍下密恐天圖:200000顆星星大合影
※開普勒望遠鏡對地外空間探索具體做出過那些貢獻? 要修復它的主要困難是什麼?
※水瓶七星