给定丰富的卫星在我们自己的太阳系中,你可能会认为也有很多围绕系外行星运行的行星。 迄今为止,这样的外卫星一直难以捉摸——但看起来情况终于改变了。
去年,哥伦比亚大学的天文学家 Alex Teachey 和 David Kipping 宣布他们发现了第一个外卫星候选者来自开普勒望远镜的数据。
现在他们已经利用强大的哈勃太空望远镜进行了后续观测。 这些观察结果更加有力地表明了第一个外卫星的发现。
“这将是第一个在太阳系外探测到月球的案例,”基平说。
“如果哈勃的后续观测得到证实,这一发现可能会提供有关行星系统发展的重要线索,并可能促使专家重新审视卫星如何围绕行星形成的理论。”
Kepler-1625b-i,作为候选系外卫星的名称,绕着一颗名为 Kepler-1625b 的系外行星运行,而这颗系外行星又绕着一颗名为 Kepler-1625 的黄色类太阳恒星运行。 整个系统距离我们大约 8,000 光年,这个距离最近在盖亚数据。
这颗行星 Kepler-1625-b 是一颗木星大小的气态巨行星,半径仅是地球的 11 倍多,但质量却比地球大得多。。
候选卫星也是一个巨大的卫星——根据天文学家的计算,它的大小大致相当于海王星,并且因此也是一个气体体,绕其行星运行,距离约 300 万公里。
天文学家在研究 284 颗系外行星的开普勒数据以寻找系外卫星时,首次得到了 Kepler-1625b-i 的暗示——他们将其描述为超出正常凌日的“小偏差和摆动”,来自恒星的光曲线下降如下:行星穿过它。 但信息还不够。
“开普勒只记录了这颗行星在她的恒星前面的三次凌日,这主要是因为这颗行星需要将近一年的时间才能完成一个轨道。三次凌日很诱人,但不是结论性的。因为开普勒不再能观察到同一个场,我们要求哈勃进行一些后续观察,我们对新光变曲线的分析揭示了两个重大异常现象,”基平在新闻发布会上解释道。
“第一个是行星凌日似乎提前了一个半小时;这表明有某种引力在牵引着行星。第二个异常是行星凌日完成后恒星的亮度进一步降低。”
遗憾的是,哈勃望远镜的时间需求量很大,这意味着 Teachey 和 Kipping 使用望远镜的时间被限制为 40 小时。 这次之前用完了的完整传输是可以测量的。
虽然这些观测结果进一步证明了 Kepler-1625b-i 的存在,但目前还不是结论性的。
Teachey 和 Kipping 观测到的信号的其他解释可能包括第二颗行星绕 Kepler-1625 运行——尽管他们指出,到目前为止开普勒还没有发现第二颗行星的证据。
另一种可能的解释是,他们观察到的一个或多个信号是来自恒星本身的噪音。 然而,正如研究小组从开普勒数据中确定的那样,这颗恒星本身非常安静,他们甚至无法检测到它的旋转。 因此,恒星噪音是可能存在的,但蒂奇和基平没有发现任何证据。
我们有理由开始对全新发现的可能性感到兴奋——这是同类中的第一个发现,希望预示着未来会有更多发现。
基平说:“如果得到验证,行星卫星系统(一个木星和一个海王星大小的卫星)将是一个具有意想不到特性的非凡系统,在许多方面与行星搜寻早期意外发现的热木星相呼应。”
系外行星 Kepelr-1625b 及其卫星的艺术家想象图。 (丹·杜尔达)
它肯定会引发一些有关月球形成的问题。
Kepler-1625b-i 约占行星质量的 1.5%,类似于地球和月球的质量比。 但因为这两个天体都是气态的(这意味着它们都不适合居住,如果你想知道的话),而且由于月球的大小,这就引发了关于它是如何到达那里的问题。
我们的月球可能是由于与地球相撞,但与 Kepler-1625b 这样的气态行星的碰撞可能不会产生足够的物质来形成海王星大小的卫星。
人们相信木星的卫星是由物质环形成的。 但同样,木星的卫星都没有海王星那么大。 或者它可能是一个从其他地方被地球引力捕获的物体。
目前,我们无法得到这些问题的任何答案,但我们至少可以希望月球的发现能够得到证实,希望能通过未来的哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测得到证实。
蒂奇说:“我们期待科学界对这项工作进行审查,并希望不久之后我们将有机会再次观察该目标。”
该研究已发表在期刊上科学进步。