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2024-07-02 17:07:18

休斯顿大学天文学家发现一系列奇怪的系外行星

导读 一支国际科学团队在夏威夷大学天文研究所 (IfA) 天文学家的大力支持下,公布了一份新的目录,其中包含 120 颗已确认的系外行星和 6 ...

一支国际科学团队在夏威夷大学天文研究所 (IfA) 天文学家的大力支持下,公布了一份新的目录,其中包含 120 颗已确认的系外行星和 6 颗新的候选系外行星。它们是利用 NASA 的凌日系外行星勘测卫星 (TESS) 与夏威夷莫纳克亚山的 WM 凯克天文台合作发现的。

借助 TESS-凯克巡天的质量目录,天文学家现在有了一个新的数据库来探索 TESS 发现的最新行星,为他们更详细地研究它们的特性和环境铺平了道路,特别是那些可能存在我们所知生命的行星。

休斯敦大学是该调查的主要合作伙伴,该调查的最新一期提供了数千个径向速度 (RV) 观测数据,即测量恒星因行星引力而产生的反射运动。这些观测揭示了太阳系外令人着迷的行星类型组合,从环境极端的稀有行星到可能支持生命的行星。

该研究发表在《天体物理学杂志增刊》上。

“TESS-凯克巡天证明了地面观测对于增进我们对宇宙的了解以及我们系统外行星的了解具有非常重要的作用”,论文合著者、TESS-凯克巡天联合首席研究员、IfA 助理天文学家 Dan Huber 说道。“像 TESS 这样的太空望远镜可以告诉我们行星的大小,但后续观测(例如使用凯克进行的观测)提供了了解这些行星组成成分所需的质量测量值。”

基于地面的洞察

Huber 和 IfA 天文学家 Fei Dai 以及 IfA 校友 Ashley Chontos 与一个全球天文学家团队合作开发了新的系外行星目录,该目录采用了 TESS 行星数据并分析了 9,204 个 RV 测量值。超过一半的测量值是在 301 个观测夜期间使用凯克天文台的行星搜寻光谱仪进行的。

“TESS-Keck 巡天的结果为理解 TESS 发现的新行星的物理性质和系统结构做出了最大的贡献,”堪萨斯大学物理学和天文学研究生、论文第一作者亚历克斯·波兰斯基 (Alex Polanski) 说道。“这样的目录可以帮助天文学家将单个行星与其他系外行星联系起来。”

研究团队还利用加州大学天文台利克天文台的自动行星探测器获得了额外的径向速度。

通过将所有 RV 结合起来,他们能够计算出 120 颗已确认行星和 6 颗候选行星的质量。

探索外星世界

TESS-Keck 巡天揭示了种类繁多的奇异世界。休斯顿大学的天文学家们将目光聚焦于围绕所谓的亚巨星(未来的太阳)运转的行星。在一篇配套论文中,曾是 IfA 研究生、现为普林斯顿大学博士后的 Chontos 领导了迄今为止对此类行星进行的最大规模同质研究。

“太阳在其核心中融合所有氢后,最终会膨胀为一颗巨星,”乔托斯说。“我们对太阳系行星可能发生的情况有一些想法,但通过直接观察这些更进化的系统,我们可以开始拼凑拼图碎片,并将观察结果与理论联系起来。”

研究结果可能有助于预测当太阳膨胀并可能吞噬地球时,地球的未来命运。特别是,这项研究弥补了其他系统之间的差距,这些系统已被证明以某种方式幸存下来,或者目前正在被吞噬。

在另一个极端世界中,戴和加州理工学院的学生瑞安·鲁本扎尔发现了迄今为止发现的最大岩石行星(TOI-1347 b)。他们的研究表明,像地球一样具有岩石表面的行星的质量很可能不会超过地球的 10 倍。更大的行星几乎肯定会从其新生的气体盘中吸积一层较轻的气体(如氢和氦),从而产生更类似于我们太阳系中的冰巨星或气态巨星的行星。