獨家:太陽系之外的行星的第一張確認照片

2021-01-08 紳士無非是耐心的狼

經過幾次近距離呼叫,天文學家終於獲得了太陽系以外行星的第一張照片,SPACE.com了解到。

這次他們說他們肯定。雖然有些人懷疑物體的質量。

根據對其進行成像的科學家所說,這顆行星被認為是木星質量的一到兩倍。它繞著一顆恆星運行,類似於我們太陽的年輕版本。

這顆恆星GQ Lupi自1999年以來一直由歐洲天文學家團隊觀測。他們使用智利歐洲南方天文臺(ESO)的超大望遠鏡(VLT)拍攝了三張照片。哈勃太空望遠鏡和日本斯巴魯望遠鏡也分別提供了圖像。

這項工作由天體物理研究所和大學天文臺(AIU)的Ralph Neuhaeuser領導。

「對明亮星附近的微弱物體的檢測是肯定的,」Neuhaeuser 周五告訴SPACE.com。

這個系統很年輕,所以這個星球很溫暖,就像烤箱裡的新鮮麵包一樣。與更成熟的行星相比,這種溫暖使它在主星的眩光中看起來相對容易。此外,行星離恆星很遠 - 大約是地球和太陽之間距離的100倍,這是幫助分離兩個物體之間光線的另一個因素。

這一發現將在即將出版的「 天文學和天體物理學 」雜誌上詳細介紹。Neuhaeuser的合著者包括博士學位。表演觀察的學生Markus Mugrauer和Guenther Wuchterl。

該物體似乎是「第一個直接成像並確認為類太陽恆星的伴星,因此[標誌著]行星探測新時代的曙光,」多倫多大學研究員Ray Jayawardhana表示,他不是參與發現但已經看過科學論文。

然而,Jayawardhana補充說,用於估計物體重量的一些模型顯示它可能是木星質量的數十倍,在這種情況下,它可能會突然傳入一個被稱為a的失敗類型恆星的領域。褐矮星。

最近的其他裡程碑

在過去的十年中,天文學家發現了大約150顆太陽系外行星。絕大多數只是通過注意到行星在恆星中引起的擺動而間接地被發現。

本月早些時候,天文學家宣布使用斯皮策太空望遠鏡探測行星的紅外光。但那次觀察沒有涉及照片。相反,當行星被恆星黯然失色時,系統的總光線會下降。

去年年底,另一個歐洲團隊宣布可能是第一張太陽系外行星的照片。然而,這個行星候選者尚未得到確認,因為目前還不清楚它是否在繞著恆星運行,或者它是否可能是遙遠背景下的物體。即使它是一顆行星,它也是一顆非常大的行星 - 是木星質量的幾倍 - 並且它繞著一顆被稱為褐矮星的失敗恆星運轉。

GQ Lupi周圍的物體顯然與重力的恆星有關。

「從1999年到2004年,恆星和行星之間的分離沒有變化,這意味著它們在天空中一起移動,」Neuhaeuser說。「在我們的例子中,我們確實有一個正常的平面圖像,顯示明星和星球稍微偏西的微弱行星。這顆行星僅比恆星暗156倍,因為這顆行星還很年輕,因此仍在形成還在承包。「

Jayawardhana說,這個目標「似乎已經過了」觀察性測試,因為它是一顆非常低質量的伴星。

熟悉但不同

GQ Lupi及其星球的圖片令天文學家興奮不已,因為該系統在某些方面類似於我們自己的太陽系形成年代。

這個星球大約是3,140華氏度(2000開爾文) - 不是那種預期會支持生命的地方。Neuhaeuser的團隊還在地球大氣層中探測到了水。預計世界將像木星一樣是氣態的。它大約是木星直徑的兩倍。Neuhaeuser說,質量估計 - 比木星的一到兩倍 - 「有點不確定」。

這顆行星比GQ Lupi遠三倍於Neptune來自太陽。「我們應該期望這顆行星在恆星周圍運行,但在它的大距離上,一個軌道周期[一年]大約是1200年,因此軌道運動尚未被發現。」

目前還不知道它為何如此遙遠。

「不太可能,但並非不可能,行星在那麼大的分離處形成,因為圍繞其他恆星的星際盤通常是那麼大,甚至更大,」Neuhaeuser說。

或許這個星球與另一個發展中世界緊密相連。這種相互作用可能會將新發現的行星向外拋出,同時將另一個未被探測到的行星扔向恆星。新發現的行星也有可能具有高度橢圓形的軌道,並且目前接近其外邊界。

明星GQ Lupi是距離我們大約400光年的恆星形成區域的一部分。Neuhaeuser表示,在太陽質量的70%時,它「與我們的太陽非常相似」。但是GQ Lupi只有大約一百萬年的歷史。太陽是中年人,年齡為46億年。

嘮叨懷疑

「這個發現最令人感興趣的是,它引發了大量關於這個物體起源的新問題,這個問題遠遠超出了它的母星,」Jayawardhana是一位行星形成的年輕恆星盤周圍的專家,他說在電子郵件採訪中。

Jayawardhana想知道它是否在原型星盤中形成的距離更近,大致是木星在太陽系中的位置,然後被拋出。或者,或許更有可能的是,如果它幾乎與它的恆星同時出生,從一個收縮的原恆星雲中分離出來作為褐矮星的伴星。

他說:「考慮到這位明星的年齡,這種或那種方式必定會很快形成。」

在天文學家認為正在製造的太陽系中,其他年輕恆星周圍已經探測到氣體和塵埃的結。理論家認為,當太陽的殘骸發展成一個薄的軌道物質盤時,我們的太陽系就形成了。當大塊黏在一起時形成像地球一樣的巖石行星。然而,天文學家不同意天然氣巨頭是如何誕生的。

華盛頓卡內基研究所(Carnegie Institution of Washington)的行星形成理論家艾倫·博斯(Alan Boss)稱這個形象「非常令人興奮」。但他表示存在「一點點嘮叨的疑問」,因為物體的質量只是估計值。

Christophe Dumas曾在歐洲團隊工作過,去年宣布了一顆太陽系外行星的可能照片,他說新圖像:「這個物體的質量仍然存在很大的不確定性。」

精確稱量它會涉及到明顯的行星在恆星上引起的引力擺動,但是這個物體離恆星太遠而不能產生有意義的擺動。Boss在接受電話採訪時表示,即使物體的質量是木星質量的四倍,它仍將被視為一顆行星。

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