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发现新发现的冷冻世界扩大了寻找地球般的行星

2021-06-15 11:50:07来源:

这位艺术家的渲染显示了一个新发现的行星(右右),绕二元星系系统的一星(右)。图像

在地球上有3,000光年的二进制星系中的新发现的星球提供了第一个证据,即使在类似于地球的轨道中,陆地行星也可以形成轨道的轨道,即使在恒星不是相距较远的二进制星系。

俄亥俄州哥伦布 - 一个新发现的行星在距离地球3000光年的二元星级系统中,正在扩大天文学家的概念,在地球般的甚至可能的居住行星可以形成,以及如何找到它们。

地球质量的两倍,行星轨道在二元系统中的一个星星之一,几乎与地球轨道轨道的距离完全相同。然而,由于行星的主人明星比太阳多得多,所以这个星球比地球更冷 - 事实上比木星的冰冷的欧洲欧罗巴更冷。

由俄亥俄州州立大学教授的四个国际研究团队领导,在7月4日刊上发表了他们的发现。

该研究提供了第一个证据,即陆地行星可以在类似于地球的轨道中形成的,即使在星星的二进制星系上,星星不相距很远。虽然这个星球本身太冷了,无法居住,但在这样一个二元系统中的阳光像恒星的同一个星球将在所谓的“可居民区” - - 这种情况可能是生命的权利。

“这极大地扩大了未来潜在的地点,”俄亥俄州国天文教授斯科特高迪说。“星系中的一半星星在二元系统中。我们不知道是否在地球上的地球状行星甚至可以在这些系统中形成。”

非常罕见地,恒星的重力将光从更远的星光聚焦,并像透镜一样放大。甚至更少,在该放大的光信号内出现行星的签名。技术天文学家使用来寻找这种行星称为重力微溶剂,并且当只有一个星星及其行星充当镜头时,这些事件的计算机建模足够复杂,更少的两颗恒星。

当天文学家成功地检测到这个新的星球时,他们能够记录它产生的两个单独的签名 - 他们通常用于检测行星的主签名,以及先前仅被假设的次要签名。为行星进行研究在二元系统中对于大多数技术而言,由于来自第二星的光使数据的解释使得数据的解释。“但在引力微溶剂中,”古尔德解释说:“我们甚至不看一下星球系统的光。我们只是观察到其重力如何影响更远,无关,明星的光线。这为我们提供了一个新工具,用于搜索二进制星系中的行星。“

第一个是光的简短调光,因为行星的重力破坏了源星的一个放大的图像。但第二次效果是光信号的总体变形。

“即使我们还没有看到行星的初始签名,我们仍然可以单独检测到它,”指向光信号的曲线图。“效果不明显。你无法通过眼睛看到它,但信号在计算机建模中是难以理解的。“

高迪解释了这一影响。

“现在我们知道,随着引力微溶剂,实际上可以推断出一个行星的存在 - 并且知道其质量,并且它与星星的距离 - 而不是直接检测到由于地球引起的调光。”“我们认为我们可以原则上做到这一点,但现在我们有经验证据,我们可以使用这种方法在未来找到行星。”

他承认,这些扭曲的性质仍然有点神秘。

“我们没有直观地了解它为何工作。我们有一些想法,但此时,我认为这将是公平的,说它是在我们理论工作的前沿。“

Planet称为Ogle-2013-BLG-0341LBB,首先出现在追踪Ogle(光学重力透镜实验)望远镜2013年4月11日拍摄的亮度数据的“DIP”。该行星短暂地破坏了由星形轨道形成的图像中的一个图像,因为系统在星座射手座中的一个更远的星星20,000光年的前面越过遥远。

“在逢低之前,这只是另一个微溶剂活动,”古尔德说。它是每年发现的大约2000人,它的新型大型相机每晚许多次监控100万颗星搜索此类事件。

“他确实是新的OGL-IV调查,使这一发现成为可能,”他补充道。“他们有一个垂度的六次测量,真正钉了。”从DIP的形式,其“翅膀”在MOA中追踪(在天体物理学中的微透镜观察)数据中,他们可能会看到源直接向中央明星前往。

然后,持续两周,天文学家观看放大的光线继续从智利,新西兰,以色列和澳大利亚的望远镜照亮。该团队包括ogle,MoA,Microfun(微透镜跟踪网络)和明智的观测所。

即便如此,他们仍然不知道这个星球的主人明星有另一个伴侣 - 第二星锁在轨道上。但是因为他们已经密切关注了信号,天文学家注意到当二元伴侣出乎意料地引起巨大的光爆发时称为腐蚀性的过度。

当他们意识到镜头不是一颗星的时候,除了两个,他们已经捕获了相当大量的数据 - 并令人惊讶的发现:失真。

星球的所有迹象都褪色后几周,来自二进制透镜的光线腐蚀性交叉的光变形,好像有一种原版信号的回声。

韩国朝鲜国立大学教授的密集型计算机分析揭示了扭曲的扭曲 - 它的群众 - 它的群众,与其明星的分离以及定向 - 以及在他们直接观察倾角期间看到的天文学家匹配的信息完全匹配由于地球。因此,可以单独地捕获相同的信息。

本详细的分析表明,该地球是地球质量的两倍,并且其轨道从地球距离,大约9000万英里。但它的明星比我们的太阳透明了400倍,所以这个星球非常寒冷 - 左右60个开尔文(-352华氏度或-213摄氏度),这使得它比木星的Moon Ouropa更冷。星星系统中的第二颗星只离第一星,因为土星来自我们的太阳。但这个二元伴侣也非常暗淡。

虽然,由暗星组成的二进制星系是如此,是天文学家所说的是我们银河系中最常见的星星系统。因此,这一发现表明,可能有更多的地球行星 - 有些可能更温暖,可能窝藏生命。

已经在具有类似分离的二进制系统中发现了三个其他行星,但使用不同的技术。这是靠近地球状尺寸的第一个遵循地球样轨道,并通过引力微溶剂在二元系统内发现是偶然的。

“通常,一旦我们看到我们有二进制,我们就停止观察。我们对这一二进制文件进行了这种密集观察的唯一原因是我们已经知道有一个星球,“古尔德说。“在未来,我们将改变我们的战略。”

特别是,Gould挑选了业余天文学家的工作,并常常合作北部Palmerston North,新西兰北部Palmerston,他们在4月24日夜间观看了云层的差距,以获得光信号跳跃的第一个临界测量这揭示了地球在二元体系中。来自新西兰和澳大利亚的其他六位业余爱好者也为贡献。

来自俄亥俄州大学天文台,赤道国立大学,哈佛 - 史密森,萨克兰大学,奥克兰理工大学,奥克兰理工大学,澳大利亚,韩国天文学大学,韩国天文学大学,韩国天文学大学太空科学院,太阳能环境实验室,巴黎圣母大学,萨克兰大学,日本国家天文天文台,大阪大学,大阪大学,长野大学航空航天大学,维多利亚大学大学,迈克。约翰大学天文台,京都桑大学,特拉维夫大学和英国哥伦比亚大学。

资金来自国家科学基金会,美国宇航局(包括美国宇航局Sagan奖学金),欧洲研究理事会,波兰科学和高等教育,韩国国家研究基金会,美国 - 以色列促进科学促进社会,来自新西兰皇家学会的Marsden基金和以色列研究卓越中心。

出版物:A. Gould,等,“一个〜1-Au轨道的陆地行星围绕一个15-Au二进制的一∼个成员,”2014年7月4日:卷。 345号。 6192 pp 46-49; DOI:10.1126 / science.1251527

研究报告的PDF副本:在一个〜1 au轨道上的一个陆地行星围绕一个〜15 au二进制的一个成员

图像:Cheongho Han,Chungbuk国立大学,韩国