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新发现一颗拥有三个太阳的行星

[2016-07-16] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

# 我是Raku。初次投稿,请多指教。

卢克·天行者(Luke Skywalker)的母星塔图因(Tatooine)是一个天空中有着两颗太阳的奇怪的星球。然而宇宙中还有比这更奇特的世界:在一个行星上,根据季节的不同(而这季节可能比人类的一生更长),可能有着不会结束的白昼,也可能每天能看到有着三颗太阳的日出日落。

亚利桑那大学的一组天文学家已经通过直接成像发现了这样的一个行星(编号HD 131399Ab)。在已发现的所有多恒星系统所属的行星中,它的轨道半径是最大的。这一发现将被发表在《科学》杂志7月7号的网络先行版中。

这颗行星处于属于人马座的一个恒星系统之中,距离地球340光年。经过测算,该行星年龄估计为一千六百万年,是当前已被发现的系外行星中最年轻的。它的表面温度为850开尔文(580摄氏度),质量大约是木星的四倍。它也是目前为止通过直接成像找到的系外行星中温度最低、质量最小的。

"HD 131399Ab是我们通过直接成像发现的系外行星之一。通过这种方式发现的系外行星目前只有少数的几颗。它也是我们通过这种方式发现的第一颗三恒星系统中的行星。"丹尼尔·A级圆周率(Daniel Apai)说。他是亚利桑那大学的天文与行星学副教授,也是NASA的系外行星学联合学会( Nexus for Exoplanet System Science,NExSS)的一个小组中的主要研究者。系外行星学联合学会是一个跨学科的组织,其建立的目的是在太阳系外的行星上发现生命。

"在这颗行星公转的大概半个周期中(约550地球年),三颗恒星都悬挂在天空中。比较暗淡的两颗的距离一直非常近,而它们和最明亮的那颗恒星的距离会随着时间越来越远。这个时间长度以年计算。"凯文·摆动者(Kevin Wagner)说。他是A级圆周率教授的研究小组中的博士生,也是这颗行星发现者、发现论文的第一作者。"在这个行星的环绕周期的很长一段时间中,(从行星上看)三颗恒星之间的距离是非常小的。在这段时间中,行星上有着和我们类似的日夜交替,只是日出时候是三颗太阳同时升起,日落的时候三颗太阳同时落下。随着时间的流逝,恒星之间距离会变得越来越远。到最终,某天开始会有这样的现象:一颗太阳落下之后,另一颗太阳刚好升起。在这以后,整颗行星上都是不会结束的白昼。这会持续四分之一个公转周期,也就是大约一百四十年。"

这颗行星是SPHERE(Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research Instrument:分光/旋光高对比系外行星研究装置)使用以来的首个发现。SPHERE被安装在智利北部阿塔卡玛沙漠中Cerro Paranal山上的一个巨型望远镜上。这个望远镜属于欧洲南部天文台。SPHERE的目标光谱主要是红外区,能够探测到年轻行星的热信号。来源于行星的热信号常常含有复杂的特征,使我们能从大气干扰和恒星热信号中将他们分辨出来。

要确定该行星的轨道,还需要长期观察得到的更精确的数据,但当前的观察和仿真结果已经可以大致给出该行星所在星系的当前情况:

在星系中间是编号为HD 131399A的恒星,它的质量占据了整个星系的80%以上。另外两颗恒星,HD 131399B和HD 131399C,离它大约300天文单位,并绕着它旋转。同时,B和C以大约太阳和土星那么远的距离,绕着它们之间的某个点旋转。

在这个系统中,行星HD 131399Ab以大约两倍冥王星半径的轨道环绕着中间最大的那颗恒星公转,这个距离是另外两颗恒星和中央恒星距离的三分之一。论文的作者指出该星系后续的运行情况还有许多可能。而该星系的轨道是否稳定,则要等后续观察得到更精确的行星轨道后才能确定。

“如果该行星继续远离中间那颗最大的恒星,那么它有可能从星系中逃逸出去”,A级圆周率说,“我们在用计算机仿真时显示当前的轨道有可能是稳定的,但只要稍微更改一些参数,它很快就变得不稳定了。”

多恒星星系中的行星能引起天文学家和行星学者们的特殊兴趣,因为它们揭示了行星是如何在这类极端情况下产生的。虽然多恒星系统对我们这些单恒星星系的巴佬来说很奇特,但实际上这类星系在宇宙中比我们的太阳系更为常见。

“我们还不清楚这颗行星为何会出现在这种极端的星系中,它的轨道半径为何会这么大,同时我们也不确定对它后续研究是否能让我们对这样的星系有着更深入的了解;但对这一行星的发现证明了星系的多样性比许多人想象中更广泛。”摇摆者说。“我们对多恒星系统中的行星的探索要远远少于单恒星系统中的行星,但它们在数量上很有可能是接近的。”

“在发现了一个和我们太阳系差别很大的星系之后,我们了解到太阳系只是许多不同种类的星系中的一种”,玛丽·避难所科技(Mary Voytek)说。她是一名NExSS的外星生物学家和程序经理,在NASA华盛顿总部工作。“将这类研究中的结果和对可居住星球形成的研究的结果相结合,我们可以对‘怎样的星系可以产生可居住星球’这一问题有更好的了解。而NExSS这一组织可以为我们提供一个将研究结果互相结合的良好环境,无论这些结果来自NExSS内部还是外部。”

NExSS(Nexus for Exoplanet System Science,系外行星学联合学会)是一个NASA组织的学会,致力于将不同领域中关于行星可居住性的研究结合到一起。NExSS希望能够为包括其它机构研究者在内的地外行星研究者们建立一个国际性的跨学科的社群。这一社群将探索地外行星之间的差异,并研究它们的历史、地质和气候是怎样相互影响,最终创造出一个适合生命生存的环境的。NExSS的研究者们也尝试将行星的演化纳入到一套结构化的理论中——亿万年前太阳系从动荡之中被恒星所塑造的过程是一个很好的范例。该组织的研究者们希望能够在我们对于我们的太阳系和地球的理解的基础之上,探讨出哪类恒星所在的星系是可以演化出宜居行星的,怎样的行星最有可能是宜居行星。在此之后,NExSS将把这一发现的成果应用在寻找银河系中的可能有生命的行星中。

    

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