十多年来,天文学家一直在寻找绕着AU显微镜(AU Microscopii)运行的行星,这是一颗附近的恒星,周围仍有形成时遗留下来的圆盘状碎片。现在,科学家们利用NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)和已退役的斯皮策太空望远镜的数据报告称,发现了一颗大约和海王星一样大的行星,杏耀下载app在一周多的时间里围绕着这颗年轻的恒星旋转。
这个系统,简称为AU Mic,提供了一个独一无二的实验室来研究行星和它们的大气层是如何形成、演化以及如何与恒星相互作用的。
“AU Mic是M附近的一颗年轻的矮星。它被一个巨大的碎片盘所包围,其中移动的尘埃团被追踪到。现在,多亏了苔丝和斯皮策,它有了一个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。”
这颗名为AU Mic b的新行星是由凯尔和他的导师彼得·普拉夫陈共同撰写的一篇论文中描述的。彼得·普拉夫陈是乔治·梅森大学的物理学和天文学助理教授。他们的报告发表在6月24日星期三的《自然》杂志上。
AU Mic b出现在美国宇航局的新海报上,有英语和西班牙语版本,是《恐怖星系》系列的一部分。这个有趣但内容丰富的系列节目由科学家和艺术家合作制作,由美国宇航局的系外行星探索计划办公室制作。
AU Mic是一颗冷的红矮星,年龄估计在2000万到3000万年之间,与我们的太阳相比,它是一个恒星的婴儿,太阳的年龄至少是太阳的150倍。这颗恒星是如此年轻,它主要是由于自身引力将其向内压缩而产生的热量而发光的。这颗恒星不到10%的能量来自其核心的氢氦聚变,这个过程为像太阳这样的恒星提供了能量。
该系统位于31.9光年之外的南座显微镜中。它是附近恒星群的一部分,被称为贝塔星移动群,它得名于一个更大、更热的a型恒星,该恒星拥有两颗行星,同样被一个碎片盘包围着。
虽然这两个星系的年龄相同,但它们的行星却明显不同。行星AU Mic b几乎环绕着它的恒星,
杏耀客服q3451-8577 ,每8.5天绕恒星公转一周。它的质量还不到地球质量的58倍,属于类海王星的世界。但是,Pictoris b和c的质量都至少是AU Mic b的50倍,它们绕恒星运行一周的时间分别为21年和3.3年。
“我们认为非盟麦克风远离恒星的形成和向内迁移到目前的轨道,可以发生的事情与气体行星的引力交互磁盘或与其他行星,”合著者托马斯·巴克利说,马里兰大学的助理研究员,巴尔的摩县和助理项目科学家苔丝美国宇航局戈达德太空飞行中心,绿地,马里兰州。相比之下,贝塔Pictoris b的轨道似乎没有迁移太多。这些同样古老的星系之间的差异可以告诉我们很多行星是如何形成和迁移的。”
探测像AU Mic这样围绕恒星的行星是一个特别的挑战。这些风暴恒星拥有强大的磁场,并可能被恒星黑子(与太阳黑子类似的温度较低、较暗且磁场很强的区域)所覆盖,经常会爆发强大的恒星耀斑。这些黑子和它们的耀斑都导致了恒星亮度的变化。
2018年7月和8月,当苔丝在观察AU时,这颗恒星产生了大量的耀斑,其中一些耀斑比太阳上记录的最强耀斑还要强烈。该团队进行了详细的分析,以从TESS数据中去除这些影响。
从我们的角度来看,当一颗行星从它的恒星前面穿过时,这种现象称为凌日,它的通过会导致恒星亮度明显下降。TESS一次监测27天的大片天空,称为“扇区”。在这长时间的注视中,该任务的相机定期捕捉快照,以便科学家追踪恒星亮度的变化。
恒星亮度有规律的下降预示着凌日行星的可能性。通常,至少要观测两次凌日才能确认一颗行星的存在。
幸运的是,TESS三次凌日中的第二次发生在飞船接近地球最近点的时候。在这种时候,TESS没有观察到,因为它正忙于下传所有存储的数据,”合著者Diana Dragomir说,她是新墨西哥大学的研究助理教授。“为了填补这一空白,我们的团队在斯皮策上获得了观测时间,它在2019年捕获了另外两次凌日现象,使我们能够确认AU Mic b的轨道周期。”
斯皮策是一个多用途红外观测站,从2003年开始运作,直到2020年1月30日退役。事实证明,该任务尤其擅长探测和研究低温恒星周围的系外行星。斯皮策在最后一年传回了天文观测数据。
由于凌日所阻挡的光量取决于行星的大小和轨道距离,TESS和Spitzer凌日可以直接测量AU Mic b的大小。对这些测量结果的分析表明,这颗行星大约比海王星大8%。
地面望远镜上的观测仪器提供了地球质量的上限。当行星在轨道上运行时,它的引力会牵拉它的主星,而主星也会相应地轻微移动。大型望远镜上的灵敏仪器可以探测到恒星的径向速度,即它沿我们视线前后的运动。结合凯克天文台、美国航空航天局位于夏威夷的红外望远镜以及位于智利的欧洲南方天文台的观测结果,该团队得出结论,AU Mic b的质量小于58个地球。
这一发现显示了TESS的力量,它可以为已经被充分研究过的恒星提供新的见解,比如AU - Mic,那里可能有更多的行星等待被发现。
Plavchan说:“在TESS的数据中还发现了一个额外的候选凌日事件,TESS有望在今年晚些时候在其延长的任务中重新访问AU Mic。”“我们将继续通过精确的径向速度测量来监测这颗恒星,所以请继续关注。”
几十年来,由于AU的邻近、年轻和明亮的碎片盘,天文学家们一直对它很感兴趣,杏耀app认为它可能是行星的家园。现在苔丝和斯皮策在那里找到了一个,故事又回到了原点。AU Mic是一个试金石系统,是一个附近的实验室,用于了解恒星和行星的形成和演化,这些将在未来几十年被研究。
TESS是NASA天体物理探测任务,由麻省理工学院领导和管理,由NASA戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括总部位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司;位于加州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心;马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理中心;麻省理工学院的林肯实验室;以及位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全世界有十多所大学、研究机构和天文台参与了这项任务。
NASA位于南加州的喷气推进实验室(JPL)为位于华盛顿的科学任务理事会管理着斯皮策太空望远镜。科学团体通过位于帕萨迪纳加州理工学院IPAC红外科学档案馆的斯皮策数据档案继续分析斯皮策的科学数据。科学操作是在加州理工学院的斯皮策科学中心进行的。航天器的操作总部设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。