第二颗超级地球被发现了!就在离太阳最近的恒星旁

近日,天文学家在半人马座近旁拍摄到了第二颗行星,科学家初步猜测它可能有一组巨大的环!

2016年,为欧洲南方天文台(ESO)工作的天文学家证实,在地球最近的恒星邻居近地半人马座(Proxima Centauri)周围存在一颗地球行星。这颗邻近的太阳系外行星(Proxima b)的发现不乏令人惊讶之处,因为除了与地球大小相似外,它还被发现在恒星可居住区(HZ)内运行。

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多亏了一个由国家宇航局领导的研究小组,今年早些时候在半人马座附近发现了第二颗系外行星(超级地球比邻星c)。基于这两颗行星之间的分离,另一个由INAF领导的研究小组试图用直接成像的方法观测这颗行星。虽然不完全成功,但他们的观测结果增加了这样一种可能性:这颗行星周围有一个环系统,很像土星。

据了解,这项观测来自ESO甚大望远镜上(VLT)上的光谱偏振高对比度系外行星研究(SPHERE)仪器。

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多年来,球体望远镜一直在揭示遥远恒星周围原行星盘的存在,这是使用传统光学极难做到的。然而,这组特殊的数据是在为期四年的太阳系外行星(SHINE)球面红外测量期间收集的,在那里,球面被用来在近红外光谱中成像600颗附近的恒星。

依靠球体的高对比度和高角度分辨率,这次调查的目的是描述新的行星系统,并探索它们是如何形成的。其中一个这样的系统是半人马座近地星,一颗低质量的M型(红矮星)恒星,距离我们的太阳系只有4.25光年。在从到的调查中,还不知道Proxima c的存在。

和Proxima b一样,Proxima c也是通过径向速度(aka)发现的。多普勒光谱学)方法。这包括测量恒星的来回运动(或“摆动”),以确定它是否受到行星系引力的影响。然而,研究小组相信,如果Proxima c在红外线中产生足够大的信号,球体就会探测到它。

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帕多瓦天文台的拉斐尔·格拉顿领导的研究小组在他们的研究中解释了他们的方法:“我们在四年内通过“光线调查”获得的球体图像中寻找对应物。为了解释行星的预期大轨道运动,我们使用了一种方法,假设从径向速度获得的圆轨道,并利用在轨道上接近正交的观测序列。我们用考虑开普勒运动K-斯塔克的更一般的方法对此进行了检验。”

不幸的是,球体数据没有显示出对Proxima c的任何清晰检测。他们发现的是一个具有强信噪比的候选信号,其轨道平面的方向与之前使用Atacama大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄的图像非常吻合。

然而,他们也注意到它的位置和轨道运动与欧空局的盖亚任务观测到的不一致。最后,但并非最不重要的是,他们发现候选人有一个出人意料的高视亮度围绕红矮星运行的行星。因此,研究小组无法确定他们所观察到的是否真的是比邻星c。

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然而,这最后一项猜测提出了另一种可能,该小组不得不考虑,这种不寻常的亮度可能是由一种环绕行星的物质造成的。换言之,他们推测亮度可能是由Proxima c周围的环形系统引起的,该环形系统将在红外光谱中辐射额外的光。正如他们所解释的:

“在这种情况下,我们设想要么是一个引人注目的环形系统,要么是一群卫星碰撞产生的尘埃,要么是尘埃蒸发提高了行星的亮度。这对于太阳系外的行星来说是不寻常的,只有比邻星b是唯一可能的例子,因为它没有动力质量的测定。”

这使得Proxima c成为使用径向速度测量、近红外成像和其他方法进行后续研究的主要目标。此外,下一代望远镜,如30米望远镜(TMT)、巨型麦哲伦望远镜(GMT)和ESO的超大望远镜(ELT),将非常适合对该系统进行直接成像测量,以探测Proxima c。

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更重要的是,如果天文学家设法确认这里看到的候选星是Proxima c,那么专注于搜寻系外行星的“突破聆听”项目很可能加入!多年来,该组织一直致力于通过定向能推进将克级的瓦夫飞行器送入半人马座阿尔法星系的目标。自从Proxima b被发现以来,人们一直在谈论如何飞过半人马座Proxima。

科学家甚至提出利用一艘光帆船接近可能居住的外星行星Proxima b。这艘太空船不仅可以近距离观察Proxima b,还可以通过Proxima c摆动,获得行星及其(可能)环系统的一些快照。不管怎样,如果研究小组的发现得到证实,这将是第一次对从径向速度测量中发现的行星进行直接成像,也是第二次发生来自周围行星物质的反射。

无论如何,这些结果可能对未来的研究和半人马座近地天体的特征具有重要意义。


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