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天文学家可能发现第一颗系外卫星,相当于海王星大小

2024-11-23 210

比系外行星还难检测的系外卫星,可能终于要露面和我们打招呼了。在距离地球约 4,000 光年外,天文学家很可能找到了系外行星 Kepler-1625b 的卫星“Kepler-1625b-i”。

发现系外行星比发现其他恒星困难许多,而发现系外卫星的难度又比系外行星高了好几层级,所以近 20 年来天文学家发现不少系外行星,但系外卫星的发现数量一直是 0。

目前有两种方法可以识别出一颗系外卫星,第一种为凌日法,当望远镜观察时,如果卫星没有被行星遮蔽,那么卫星应该也会稍微阻挡光线,使恒星亮度略为下降而引起注意。但这方法有限制,就是卫星必须足够大颗以遮住大量光线──这不是天文学家能保证的条件。

另一种方法称为凌日变分法(transit-timing variations,TTV),当月球绕着行星运行时有引力拖曳,可能导致行星凌日时间比预期还要快或慢,但这方法的问题在于,该行星也可能受到同一系统中其他行星的引力拖曳影响,致使天文学家很难判断是卫星还是行星在干扰。

从理论上讲,检测系外卫星不是不可能,但困难等级犹如大海捞针,正常人都不会抱有太大期望,如果今天科学家真的确认发现第一颗系外卫星,那成就相当惊人。

发表在《Science Advances》期刊的一篇新论文表明,天文学家很可能确认发现第一颗系外卫星,大小相当于海王星,正式命名 Kepler-1625b-i,它围绕着系外行星 Kepler-1625b。

事实上,该论文第一作者、哥伦比亚大学博士后研究员 Alex Teachey 在 2017 年时,就曾利用开普勒太空望远镜发现 Kepler-1625b 可能带有卫星,Kepler-1625b 距离地球约 4,000 光年,是半径约地球 5.9~11.67 倍的气态巨行星,轨道周期 287.4 天。

为了证实初步研究,研究人员接着于 2017 年 10 月安排哈伯太空望远镜投入检测 40 小时,分析数据发现两次异常现象:第一,当行星凌日后 3.5 小时,研究人员看见亮度经历第二次小幅下降;第二,某次行星再度凌日的时间比预期还要提早 1.25 小时,这些都暗示行星身旁可能跟着一颗卫星。

该团队还不敢保证已确认发现系外卫星,但如果是的话,估计卫星质量为母行星质量的 1.5%。过去研究分析,Kepler-1625b 很可能位于适居带内,确切位置须取决于天文学家对其母恒星 Kepler-1625 体积的精确判读而定,如果 Kepler-1625b 位于适居带内,其表面温度差不多介于 27~227°C,而 Kepler-1625b-i 温度可能约 80℃。

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(首图来源:NASA)

2019-03-12 08:31:00

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