望遠鏡直接成像多行星系統,發現 2 顆巨行星繞著嬰兒版太陽運轉

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 23 日 16:10 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


天文學家知道整個銀河系可能有上千億顆行星,但系外行星身影沒那麼好找,至今僅有少數幾個透過「直接成像」的方式發現,其餘都是藉與母恆星的相互作用現身。最近,甚大望遠鏡(VLT)首次直接對一個「多行星系統」直接成像,發現 2 顆圍繞著很像太陽的恆星 TYC 8998-760-1 運轉,距離地球 300 光年。

天文學家們至今已發現 4,000 多顆系外行星,但它們大多數都非直接觀察成像,而是透過行星凌日法或逕向速度法尋找,這是因行星在明亮恆星周遭實在過於黯淡,恆星光芒通常直接蓋過行星反射的微弱光;而離母恆星很遠的系外行星又太冷,無法進行紅外探測。迄今為止,只有寥寥幾十個系外行星被直接成像,其中 2 個多行星系統都圍繞著與太陽截然不同的母恆星。

這次,是甚大望遠鏡(VLT)的 SPHERE 儀器展現強大能力,首次直接拍下太陽系外另一個與太陽系相像的多行星系統「家庭照」。和已誕生 45 億年的太陽相比,TYC 8998-760-1 恆星還很年輕,僅 1,700 萬歲,就像是嬰兒版的太陽。

最一開始,荷蘭萊頓大學天文學家 Alexander Bohn 團隊發現一顆繞著 TYC 8998-760-1 恆星旋轉的不尋常伴星,質量約木星 14 倍,距離 TYC 8998-760-1 約 160 個天文單位(做個比較:冥王星繞行太陽公轉的平均距離為 39 個天文單位)。

研究人員決定利用甚大望遠鏡的 SPHERE 儀器加碼仔細觀察,當所有數據彙整在一起時,他們驚訝發現這是一顆系外行星,命名為 TYC 8998-760-1 b。更驚人的是,在 320 個天文單位外還發現另一個亮點,仔細分析比較在不同時間拍攝的圖像後,研究人員確認這不是恆星或儀器故障,而是另一顆系外行星,質量約木星 6 倍,命名為 TYC 8998-760-1 c。

發現這個系統能幫助天文學家更理解我們自己的太陽系,比如探討巨行星最初在系統中形成的方式與位置,由於 TYC 8998-760-1 b 系統正處於進化早期,也許它們將在接下來數十億年裡演化成今日太陽系。

科學家期待未來的歐洲極大望遠鏡(European Extremely Large Telescope,E-ELT)、詹姆斯‧韋柏太空望遠鏡等儀器,也許能探測到系統內其他質量更低的行星,完善系統的動力學分析,可以對伴星的形成機制添加模擬約束。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。

(首圖來源:歐洲南方天文台