發(fā)現(xiàn)一顆比木星大3倍的巨型行星,卻被恒星彈弓式的彈射加速!

天文學家發(fā)現(xiàn)一顆質(zhì)量是木星三倍的行星,它繞著宿主恒星運行,一條長長的蛋形軌道路徑。如果這顆行星以某種方式被放入我們的太陽系,它就會從小行星帶內(nèi)擺動到海王星以外的地方。

已經(jīng)在其他恒星周圍發(fā)現(xiàn)了其他具有高度橢圓形軌道的巨型行星,但這些星球都不是位于它們宿主恒星系統(tǒng)的最外側(cè),就像這一個。這顆行星不同于我們太陽系的行星,但更重要的是,它不同于迄今發(fā)現(xiàn)的任何其他系外行星。

其他探測到遠離恒星的行星偏心率往往很低,這意味著它們的軌道更圓。這顆行星偏心率如此之高的事實說明,它相對于其他行星形成或演化方式的一些不同之處。這顆行星是使用徑向速度法發(fā)現(xiàn)的,徑向速度法是發(fā)現(xiàn)系外行星的主要方法,通過跟蹤其母星如何在來自這些行星的引力牽引下“擺動”探測。然而,對這些數(shù)據(jù)的分析通常需要對一顆行星整個軌道周期進行觀測,對于遠離恒星軌道運行的行星來說,這是很困難的。

因為一個完整的軌道可能需要幾十年甚至幾百年的時間。加州理工大學天文學教授安德魯·W·霍華德領(lǐng)導的加利福尼亞行星搜索,是少數(shù)幾個在數(shù)十年時間尺度上觀察恒星的小組之一,這是利用徑向速度探測長周期系外行星所必需的。發(fā)現(xiàn)這顆新行星所需的數(shù)據(jù),由加州行星搜索計劃使用的天文臺提供,北加州的利克天文臺和夏威夷的W·M·凱克天文臺以及德克薩斯州的麥當勞天文臺。自20世紀90年代以來,天文學家一直在觀察這顆行星的宿主恒星HR 5183。

但沒有與這顆行星完整軌道(稱為HR 5183 b)相對應(yīng)的數(shù)據(jù),因為它大約每45年到100年圍繞其恒星運行一周。相反,研究小組發(fā)現(xiàn)了這顆行星,因為它的軌道很奇怪。這顆行星大部分運行時間都在這個高度偏心的軌道上,恒星行星系統(tǒng)的外部徘徊,然后它開始加速,并圍繞宿主恒星進行彈弓式加速運行。天文學家探測到了這種彈弓運動,看到這顆行星的“進來”,現(xiàn)在它正在消失。這創(chuàng)造了一個如此獨特的特征,以至于天文學家們可以確定這是一個真實的行星,盡管還沒有看到完整的軌道。

新的發(fā)現(xiàn)表明,使用徑向速度法探測其他遙遠行星是可能的,而不需要等上幾十年。而且,尋找更多這樣的行星可以闡明巨型行星在塑造恒星系中的作用。行星是由恒星形成后遺留下來的物質(zhì)盤形成。這意味著行星應(yīng)該以平坦的圓形軌道開始。新探測到的行星處于如此偏心的軌道上,它一定是受到了其他天體的引力踢。最有可能的情況是,這顆行星曾經(jīng)有一個大小相似的鄰居。當兩顆行星彼此足夠接近時,一顆行星將另一顆行星推出太陽系,迫使HR5183b進入高度偏心的軌道。

這個新發(fā)現(xiàn)的行星基本上會像一個破壞球一樣進來,把任何阻擋它的東西從系統(tǒng)里敲出來。這一發(fā)現(xiàn)表明,人類對太陽系以外行星的理解仍在不斷發(fā)展中。天文學家們繼續(xù)在太陽系外或已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的恒星系中發(fā)現(xiàn)新系外行星。哥白尼告訴我們,地球不是太陽系的中心,這顆新發(fā)現(xiàn)的行星是另一個恒星系統(tǒng)的例子,它不是我們太陽系的形象,而是具有令人難以置信的特征,表面宇宙在其多樣性方面令人難以置信的豐富。
博科園|研究/來自:加州理工學院
參考期刊《天文學》
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