通過美國宇航局的哈勃望遠鏡和開普勒太空望遠鏡觀測,藝術家對我們太陽系外的第一個月球的渲染進行了渲染。需要更多的觀察來證實這一發現。致謝:NASA / ESA / L. Hustak
天文學家利用美國宇航局的哈勃望遠鏡和開普勒太空望遠鏡,發現了一些誘人的證據,證明這可能是我們在太陽系外圍繞行星運行的月球的第一次發現。
這顆月球候選者,在天鵝星座距離地球8,000光年,繞著一顆氣體巨行星運行,而這顆行星繞著一顆名為Kepler-1625的恆星運行。研究人員警告說,月球假設是暫定的,必須通過後續的哈勃望遠鏡觀察來證實。
“這個有趣的發現顯示了美國宇航局的任務如何協同工作,以揭示我們宇宙中令人難以置信的神秘面紗,”華盛頓總部美國宇航局科學任務理事會副主任托馬斯·佐伯琴說。“如果得到證實,這一發現可能會徹底改變我們對衛星形成方式及其構成方式的理解。”
由於我們太陽系外的衛星 - 被稱為外來物 - 不能直接成像,當它們經過一顆恆星前面時會推斷它們的存在,瞬間使它的光線變暗。這樣的事件被稱為過境,並已被用於檢測迄今為止編目的許多系外行星。
然而,外行星比外行星更難以檢測,因為它們比它們的伴星更小,因此當繪製在測量行星交叉持續時間和瞬間調光量的光線上時,它們的傳輸信號較弱。由於月球圍繞行星運行,因此外行星也隨著每次運輸而改變位置。
紐約哥倫比亞大學的天文學家Alex Teachey和David Kipping在尋找外行星時,分析了284個開普勒發現的行星的數據,這些行星位於相對較寬的軌道上,超過30天,位於它們的主星周圍。研究人員在行星Kepler-1625b中發現了一個具有有趣異常的運輸特徵的實例,表明存在月球。
“我們看到輕微曲線中的小偏差和擺動引起了我們的注意,”Kipping說。
根據他們的研究結果,該團隊花了40個小時與哈勃進行觀測,以集中研究地球 - 同時使用運輸方法 - 獲得更精確的光線數據。科學家們在星球運行過程中和之後的19小時內監測了這顆行星。在運輸結束後,哈勃在大約3.5小時後檢測到恆星亮度的第二次,並且小得多。這種小幅下降與尾隨著行星的重力約束是一致的,就像一隻追隨它的主人的狗。不幸的是,預定的哈勃觀測結果在候選月球完全過境之前就已經結束,並確認其存在。
除了這種光線下降之外,哈勃還通過發現行星運輸比預期提前一個多小時提供了月球假設的支持證據。這與行星和月球在一個共同的重心軌道上運行是一致的,這個重心會導致行星從其預測的位置擺動,就像地球在我們的月球環繞時一樣擺動。
研究人員指出,行星擺動可能是由系統中假想的第二行星而不是月球引力引起的。雖然開普勒沒有在系統中探測到第二顆行星,但可能是行星在那裡,但使用開普勒技術無法檢測到。
“伴星是對光線曲線中第二次下降和軌道定時偏差的最簡單和最自然的解釋,”Kipping解釋說。“看到哈勃光線曲線顯然是一個令人震驚的時刻,我的心臟開始跳動得更快,因為我一直在看著那個簽名。但我們知道我們的工作是保持水平,並且基本上假設它是虛假的,測試數據可能欺騙我們的每種可能的方式。“
在科學進展雜誌上發表的一篇論文中,科學家們報告說,候選月球非常大 - 可能與海王星相當。在我們自己的太陽系中不存在這樣大的衛星。研究人員表示,這可能會對行星系統的發展產生新的見解,並可能使專家重新審視衛星在行星周圍形成的理論。
估計月球候選者的質量僅為其伴星行星質量的1.5%,而行星估計是木星質量的數倍。這個質量比類似於地球和月球之間的質量比。在地月系統和冥王星 - 查龍系統的情況下,衛星被認為是在岩石行星碰撞後通過塵埃產生的。然而,開普勒-1625b及其可能的衛星是氣態的而不是岩石,所以月球可能是通過不同的過程形成的。
研究人員指出,如果這確實是一個月球,它和它的主星行星都位於它們恆星的可居住區域內,在那裡溫度適中允許在任何固體行星表面上存在液態水。但是,這兩個物體都被認為是氣態的,因此不適合我們所知的生命。
一般來說,未來對外來物的搜索將針對距離太陽更遠離它們的恆星的木星大小的行星。託管衛星的理想候選行星在寬軌道上,具有長且不頻繁的運輸時間。在這次搜索中,由於它的大尺寸,月亮將是最容易被發現的。目前,開普勒數據庫中只有少數此類行星。無論未來的觀測是否證實了開普勒-1625b月球的存在,美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡將用於尋找其他行星周圍的候選衛星,其細節遠比開普勒更多。
“我們可以期待看到與韋伯相當的小衛星,”Teachey說。
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