首批以「直接成像法」發現的系外行星 HR 8799,科學家評估可能質量

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 31 日 0:00 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


美國加州大學聖巴巴拉分校 G. Mirek Brandt 研究團隊,日前在《天文物理期刊通訊》刊載有關 HR 8799 行星系統的質量測量研究。HR 8799 行星系統得名於首批以「直接成像法」發現系外行星,這看似簡單暴力的方法,其實對發現系外行星非常罕見,因行星與巨大恆星相比又小又暗,幾乎不可能直接拍攝到遙遠恆星附近的行星系統。

▲ HR 8799行星系統的長期監測影像。(Source:AAS Nova

HR 8799系統便是特例,因系外行星夠大:四顆行星質量皆大於木星五倍;再者它們距離母恆星夠遠:最接近HR 8799的HR 8799 e是木星距離太陽的三倍遠。從2008年首次發現以來13年間,科學家一直持續觀察這難得一見的系統。

由HR 8799系統幾乎沒有徑向軌道運動,因此通常測量系外行星質量的「徑向速度法」無法派上用場。最近加州大學聖巴巴拉分校的團隊嘗試以簡單的牛頓力學,分析HR 8799系統恆星受周圍行星的軌道攝動。

團隊使用蓋亞太空望遠鏡DR3的精準自行資料,HR 8799 e質量最佳估計為木星9.6倍,標準差約2,代表HR 8799 e有95%以上信心水準低於木星13倍左右,如果天體高於此質量,就有機會產生足夠壓力在核心發生核反應,形成原恆星。

研究團隊也根據軌道攝動分析結果指出,HR 8799 e軌道內側沒有其他大質量氣態巨行星的跡象,當然那些無法造成顯著攝動的小質量岩質行星倒是可能有。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Tomruen, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons)