原著中有一个标志性的场景星球大战电影中,卢克·天行者眺望塔图因的沙漠景观,欣赏令人惊叹的双重日落奇观。
现在,一个新研究美国国家射电天文台(NRAO)的研究表明,这种围绕多颗恒星运行的奇异系外行星世界可能存在于远离主轨道平面的错位轨道中。
这一发现对于复杂的多恒星系统中的行星形成具有重要意义。 该研究使用阿尔玛位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列观测了围绕双星运行的 19 个原行星盘,这些双星的轨道周期较长,而开普勒太空望远镜观测中发现的十几个已知拥有周期小于 40 天的系外行星的双星。
行星是在年轻恒星周围的原行星盘中形成的,碎片慢慢地凝聚成世界。 对于双星来说,这些环被称为环双星盘。
加州大学伯克利分校的天文学家 Ian Czekala 告诉《今日宇宙》:“这项研究为解释开普勒任务发现的绕双星行星提供了必要的背景。”
“通过使用来自对形成环双星行星的环双星原行星盘的无线电观测的独立数据,我们现在可以具体说明有多少环双星行星相对于其双星平面错位形成。”
开普勒 16b 的发现是第一颗绕多星系统运行的系外行星2011年宣布。 随着发现的系外行星数量每天都在增加,我们开始意识到,围绕双星和多星运行的复杂系统有自己奇怪的故事要讲。
在拥有两颗以上恒星的系统中会发生什么? “我们只有少数围绕三合星或四合星(例如猎户座 GW 和金牛座 GG)的原行星盘样本,”切卡拉说。
“所以没有足够的数据可以肯定。三重系统的动态环境比二元系统更复杂,所以我的期望是,你会看到更普遍的奇怪轨道。”
我们平静的太阳系在主序星中是一个奇怪的东西:今晚你用肉眼看到的大多数恒星都是双星和多星,这很奇怪。
这是另一个相关的奇怪事实:没有一颗红矮星(宇宙中最常见的恒星)距离地球足够近或足够亮,可以用肉眼看到。
看到双重
研究发现,双星对的轨道周期越长,其周围双星碎片盘偏离内双星轨道平面的可能性就越大。 对齐与未对齐的截止点似乎正好在 40 天的轨道周期附近。
如果主对处于紧密的快速轨道上,环双星盘往往会保持对齐? 但是,随着时间的推移,围绕轨道较慢的一对圆盘往往会变得不对齐。
错位的 HD 98800 b(左)轨道周期为 315 天,AK Scorpii(右)轨道周期仅为 13.6 天。 (ALMA、ESO/NAOJ/NRAO、I. Czekala、G. Kennedy 和 NRAO/AUI/NSF、S. Dagnello)
开普勒数据的一个局限性是它正在观察非常短周期轨道上的凌日系外行星,而短周期系外行星更有可能沿着我们的视线凌日并首先出现在开普勒数据中。
更有可能的是,围绕双星运行的行星的周期更长,只是还没有被发现,但很可能会在未来的微透镜或直接成像调查中出现。
这一发现表明其他行星系统有多么不同。 在我们自己的太阳系中,我们看到所有主要行星都位于黄道平面上。 但双星对的轨道跋涉可能会使外环双星盘扭曲成研究中看到的那种不对齐的轨道。
一个戏剧性的例子是高清98800B(TV Crateris) 距离我们 150 光年,是极轨道环双星盘的一个独特例子宣布由华威大学研究人员于 2019 年提出。
我们已经开始添加环双星行星的数据集。 美国宇航局最近发射了凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现了第一颗系外行星绕双星 TOI(TESS 感兴趣天体)-1338b 运行。
系外行星外星天空
从偏离轨道的系外行星看到的景象和季节也会同样古怪。
例如,一年中的某些时候,这个外星世界表面的观察者会将主恒星视为一对截然不同的恒星,而这两颗恒星会在“位面穿越季节”期间合并并发生日食? 这也会改变表面的量日晒大约在这个时候收到。
现在,我们正处于4,245 颗已知系外行星并计数。 我的年纪还记得 20 世纪最后十年之前的一段时光,当时我们太阳系之外还没有发现任何系外行星? 许多著名的天文学家提出了充分的理由来表明事情会保持这种状态。
快进到 2020 年,我们现在已经知道了足够多的系外行星,可以本着真正的科学和天文学精神对其他太阳系进行分类和表征。