罕见超级木星发现于非凡180天轨道

08-01 22:28 来自北京

罕见超级木星拥有非凡180天轨道

天文学家已发现NGTS38b，这是一颗异常巨大的系外行星，其六个月的轨道使其成为通过恒星凌日法探测到的行星中罕见的发现。图片来源：贝尔法斯特女王大学

科学家发现了一颗比木星大的罕见行星，它每180天绕一颗遥远的恒星运行一周。

一颗质量几乎是木星五倍的行星每180天环绕一颗遥远的恒星一周。它被称为NGTS38b，是一颗系外行星，即围绕太阳系外恒星运行的行星。

NGTS38b的宽度比木星大约8％，质量几乎是木星的五倍。具有这种大小和质量组合的天体通常被称为超级木星。

一次过境开启了搜索

第一个线索来自美国国家航空航天局（NASA）的凌日系外行星勘测卫星（TESS）的观测结果，该卫星旨在寻找恒星亮度的轻微下降。当一颗行星从其恒星前方经过时，就会发生这种亮度变暗的现象，这种现象被称为凌日。

关键突破：据研究人员称，NGTS38b的180天轨道是通过凌日法发现的最长轨道之一。

托比罗德尔是女王大学数学与物理学院的一名博士生，他在克里斯托弗沃森教授的指导下领导了这项工作。

“这是一项令人难以置信的发现。” 我们非常擅长寻找那些轨道周期极短、距离其恒星很近的行星。因此，发现一颗轨道周期远达180天的行星意义重大

这项研究的开端是，这颗行星最初由TESS通过单次凌日观测发现。随后，我们团队使用位于智利的下一代凌日巡天调查（NGTS）的望远镜对该恒星进行了超过200夜的观测，最终捕捉到了第二次凌日的最后时刻。

我们通过分解恒星的光线，能够测量出恒星运动的微小变化。这让我们得以探测到行星对其恒星的微小引力。综合分析所有这些数据后，我们发现这颗行星每180天完成一次轨道运行——这标志着它一年的长度。

一颗温度较低的巨星沿不寻常轨道运行

沿长而宽的轨道运行的行星特别难以探测，因为它们穿过其恒星的频率较低，且不太可能直接从恒星和地球之间经过。

托比补充道：这颗行星的温度比我们能详细研究的大多数其他行星都要低得多，因此这是一个研究行星在这些较低温度下会发生什么的好机会。

太阳系中的大多数行星轨道几乎是圆形的，但这颗新发现的行星却沿着一条略显不同寻常的椭圆形轨道运行。在离其恒星最近时，它与恒星的距离只比水星到太阳的距离稍远一点。在离恒星最远时，它的距离几乎和地球到太阳的距离一样。不过，由于其宿主恒星比我们的太阳更大、更热，这颗行星的温度比地球高。

因为这颗行星质量极大，所以它也拥有非常强的引力，而且它与恒星的距离足够远，或许能够捕获卫星或形成星环——这非常令人兴奋，因为我们从未在太阳系外的任何行星周围发现过卫星或星环。

长轨道考验行星搜索

研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。女王大学的研究人员领导了这项国际合作，合作者还包括来自莱顿大学、日内瓦大学、华威大学、伯明翰大学和新墨西哥大学等机构的科学家。

克里斯托弗沃森教授补充道：这一发现是多年侦探式研究工作的成果。由于这颗行星大约需要六个月完成一次轨道运行，我们只有少数机会观测到另一次凌日现象。

他补充道：如果我们希望找到另一颗类地行星，提升探测长轨道周期行星的能力至关重要。当然，这颗行星与地球完全不同，但它展示了过去二十年来相关技术领域的显著进步。

独立观测证实了这颗行星

由智利圣地亚哥阿道夫伊瓦涅斯大学的费利佩罗哈斯和拉斐尔布拉姆博士领导的另一个团队独立发现了该行星系统，并在arXiv上发表了自己的论文。

这颗行星在目前已知的凌日系外行星中十分突出，其质量为4.5倍木星质量，轨道周期为半年，且偏心率较小。

像这样的世界几乎未被探索过，它们的特性保留了其形成过程的痕迹，这使得该系统成为研究巨行星起源的绝佳案例。

参考文献

10.1093/mnras/stag1061

凌日系外行星巡天卫星输入目录编号：65910228b

10.48550 arXiv.2405.13125