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望远镜联合起来,通过微透镜来寻找遥远的像铀一样大的行星

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-09  浏览次数:6
核心提示:美国宇航局的哈勃太空望远镜和夏威夷的W.M.凯克天文台已经独立证实了一颗远离中心恒星的系外行星的存在。这颗行星是通过引力微透

美国宇航局的哈勃太空望远镜和夏威夷的W.M.凯克天文台已经独立证实了一颗远离中心恒星的系外行星的存在。这颗行星是通过引力微透镜技术被发现的。

 

这一发现开启了太阳系外行星搜寻的新发现空间:去发现那些远离它们的中心恒星如木星和土星的行星。哈勃和凯克天文台的研究结果将发表在7月30日出版的《天体物理学杂志》上的两篇论文中。


到目前为止,编入目录的绝大多数系外行星都非常接近它们的宿主恒星,因为目前的一些行星搜寻技术倾向于在短周期轨道上寻找行星。但微透镜技术却不是这样,它可以在长周期轨道上找到其他方法无法探测到的更远、更冷的行星。


当一颗前景恒星将背景恒星的光放大时,就会产生微透镜效应,而背景恒星的光会瞬间与背景恒星保持一致。如果前景恒星有行星,那么这些行星也可能会放大背景恒星的光,但时间要比它们的主恒星短得多。精确的时间和数量的光放大可以揭示前景恒星及其伴星的性质。


这个系统被命名为OGLE-2005- blg -169,在2005年由光学引力透镜实验(OGLE)、微透镜跟踪网络(Microlensing follow - Network,简称MicroFUN)和天体物理学(MOA)合作小组——通过引力微透镜寻找太阳系外行星的小组——发现。


然而,如果不能确定前景恒星的性质和特征,天文学家就很难确定伴星的性质。利用哈勃和凯克天文台,两组天文学家现在发现,该系统由一颗像铀一样大小的行星组成,围绕其母恒星运行,距离约3.7亿英里,略小于木星和太阳之间的距离。然而,主恒星的质量大约是太阳的70%。


分析哈勃数据的小组组长大卫·班尼特说:“这种偶然的排列是很罕见的,对于一颗特定的行星来说,大约每100万年才会发生一次,因此人们认为,要确认行星微透镜信号需要很长时间。”“幸运的是,行星信号预测了背景恒星和行星宿主恒星的表观位置分离的速度,我们的观测证实了这一预测。”因此,哈勃和凯克天文台的数据首次证实了行星微透镜的信号。


事实上,微透镜是一种非常强大的工具,它可以发现大多数望远镜都看不到的恒星所在的行星。“我们可以探测到围绕看不见的恒星运行的行星,这很了不起,但我们真的很想知道这些行星围绕的恒星的一些事情,”凯克天文台分析的负责人Virginie Batista解释说。“凯克和哈勃望远镜让我们能够探测到这些微弱的行星宿主恒星,并确定它们的性质。”

 

这个模拟显示了一颗恒星22年的旅程,它在太空中移动,然后直接经过一个更遥远的背景恒星。所有的恒星都在太空中漂移。偶尔,一颗恒星会在一颗更远的恒星前面完美地排列起来。瞬间对准会放大并照亮背景恒星发出的光,这种效应被称为引力微透镜效应。图片来源:NASA, ESA, D. Bennett(圣母大学),Wiggle Puppy Productions, G. Bacon (STScI)


行星与它们的主恒星相比又小又暗;在我们的太阳系之外,我们只观测到一些。天文学家通常依靠两种间接的技术来寻找太阳系外的行星。第一种方法是通过它们对宿主恒星的微妙引力拖曳来探测行星。在另一种方法中,天文学家观察当一颗行星经过一颗恒星时,恒星发出的光量会轻微下降。


这两种技术都适用于那些质量极其巨大的行星,或者它们的轨道离母恒星非常近的行星。在这种情况下,天文学家可以可靠地确定它们的短期轨道周期,从小时到天到几年不等。


但要完全了解遥远行星系统的结构,天文学家必须绘制出围绕一颗恒星的整个行星分布。因此,天文学家们需要从木星到太阳的距离,甚至更远的距离来观察恒星。


 
 
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