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首次!年轻版本的太阳系恒星系统成像

2021-3-8 41 3/8

天文学家首次观测到类似于太阳系年轻版本的恒星系统。

欧洲南方天文台(ESO)捕捉到了这个多行星系统的第一张图像,图像显示两颗巨大的行星围绕着一颗类似于太阳的恒星运行。这标志着天文学家首次能够直接观测到一个有多个行星的恒星系统。

一项周三发表在《天体物理学杂志通讯》上的研究详细介绍了这一发现,它将帮助天文学家确定像我们这样的行星是如何形成和演化的。

首次!年轻版本的太阳系恒星系统成像

(图解:TYC8998-760-1恒星与两颗巨大的系外行星TYC8998-760-1b和TYC8998-760-1c相伴随,这两颗行星在右下角和中间以两个亮点的形式出现。ESO/Bohn et al.)

这张照片是由位于智利北部阿塔卡马沙漠的ESO超大望远镜拍摄出来的。屏蔽住恒星发出的光,天文学家能够看到周围的两颗系外行星,这两颗系外行星在图像中央和右下角以两个亮点的形式出现。

首次!年轻版本的太阳系恒星系统成像

其背后的天文学家团队是在宇宙中寻找年轻的、大质量的、围绕像太阳这样的的恒星运行的行星时,偶然发现的这个恒星系统。

“这一发现是一个与太阳系非常相似的环境快照,但是是在太阳系演化的更早阶段,”这项新研究的第一作者,荷兰莱顿大学的博士生亚历山大·博恩在一份声明中说。

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图源:universavvy

这颗恒星被命名为TYC8998-760-1,位于距离地球约300光年的苍蝇座南部。它与我们的太阳相似,然而它是我们主恒星的年轻版本。TYC8998-760-1只有1700万岁,而我们的太阳则是一颗大约45亿岁的中年恒星。

首次!年轻版本的太阳系恒星系统成像

图源:NASA

周围的两颗系外行星是巨大的气态巨行星。TYC8998-760-1b的质量是太阳系最大的行星木星的14倍,轨道的平均距离为160天文单位(AU),而TYC8998-760-1c的质量是木星的6倍,轨道平均距离约为320个天文单位。一个天文单位是指太阳和地球之间的平均距离,这表示这两颗系外行星的距离比太阳系中任何行星之间的距离都要远。

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图源:VCG

木星围绕太阳运行的距离为5个天文单位,土星围绕太阳运行的距离为10个天文单位。

在浩瀚的宇宙中寻找系外行星的过程中,天文学家已经发现了数千个这样奇妙的世界。然而,据研究人员称,这些系外行星中只有一小部分被直接拍摄到了图像。

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图源:Phys

在那些直接被观测并被图像捕捉到的行星中,只有两颗恒星是由两颗或更多的系外行星围绕其运行的,而这些恒星与我们的太阳非常不同。然而,这一发现标志着有类日恒星的多行星系统首次成像。

这一研究之所以意义非凡,是因为新拍摄到的恒星系统可以告诉我们我们自己的起源故事,以及太阳系在过去几十亿年内是如何演化和发展的。

该团队将对该恒星系统进行进一步的观测,以确认这两颗系外行星是在当前位置形成的,还是从其他地方迁移过来的。

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他们也很好奇是否有更多的系外行星围绕着这颗年轻的恒星,以及是否可以用即将建成的、计划于2025年开始观测天空的超大望远镜(ELT)探测到这些星球。

“未来的仪器,比如ELT上可用的仪器,将能够观测到围绕这颗恒星的质量更小的行星,这标志着理解多行星系统之路上的一个重要里程碑,对太阳系的历史具有潜在意义,”博恩说道。

研究摘要:尽管在过去的几十年里已经发现了几十个直接拍摄的多行星系统,但直接确认的多行星系统数量寥寥无几。系统的动力学分析对这些宽轨道伴星的形成机制有重要的约束作用。作为年轻太阳系外行星调查的一部分,我们报告了在年龄1700万年的太阳型恒星TYC8998-760-1附近发现的第二颗行星质量伴星,它位于天蝎座-半人马座星协的下半人马座Crux亚群中。伴星的预测物理分离度为320au,几个单独的光度测量值从1.1到3.8微米约束质量为6±1
M Jup的伴星,这相当于q = 0.57±0.10%的质量比。

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TYC 8998-760-1是第一个在年轻的太阳模拟行星周围被探测到的直接成像多行星系统,之前探测到的14±3 MJup伴星位于160 au的主行星轨道上。我们证明了圆形轨道是稳定的,但是在千兆年的时间尺度上,两个组分(e gt; 0.1)的轻微偏心轨道是混乱的,这意味着在原地形成或者是一个看不见的第三伴星非常特殊的喷射。由于伴星之间距离极远,TYC
8998-760-1是一个很好的光谱和光度测定跟踪的天基天文台,比如说詹姆斯韦伯太空望远镜。

BY: inverse

FY: 阿南

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