并非所有行星系统都是相似的。 在广阔的银河系中,人们发现了许多不同的配置,其中一些与我们的家庭系统截然不同。 其中包括太阳系外行星或系外行星,它们围绕的不是一颗而是两颗恒星,就像虚构的那样星球大战塔图因的世界。
现在,天文学家第一次能够探测到这样一颗系外行星对其主恒星施加的微小引力,为我们提供了探测和探索这些奇异世界的新工具。
这颗系外行星本身并不是一个新发现。 它的名字是Kepler-16b,距离我们245光年,2011年宣布了这一发现。
它被誉为首次确认、明确地探测到一颗系外行星在我们所说的环绕双星轨道上绕两颗恒星运行。 因此,天文学家对它进行了很多研究,我们对它也了解很多。
这使得它非常适合尝试新事物? 在天文学中,使用特征明确且经过充分研究的目标是确定技术是否有效的好方法。
在这种情况下,由英国伯明翰大学天文学家阿莫里·特里亚德(Amaury Triaud)领导的一个团队想要看看他们是否可以通过其中一颗恒星的摆动来探测行星系统,这是一种称为径向速度的技术。
“10 年前,NASA 的开普勒卫星利用凌日法首次发现了 Kepler-16b,”天文学家亚历山大·桑泰尔纳 (Alexandre Santerne) 解释道法国马赛大学教授。
“这个系统是开普勒最意想不到的发现。我们选择转动望远镜并恢复 Kepler-16,以证明我们径向速度方法的有效性。”
当我们寻找系外行星时,有多种不同的方法,但其中两种是最流行的。 到目前为止,最多产的方法是我们所说的转运方法。 太空望远镜将凝视天空的一小片区域,寻找星光中非常微弱、有规律的减弱,这表明系外行星正在恒星和我们之间经过。
如前所述,第二个最有效的方法是径向速度法,这依赖于行星系统的引力复杂性。 你看,恒星并不是固定不动的物体,系外行星围绕它们旋转。 每颗行星都对恒星施加自己的引力影响,导致恒星稍微摇晃,有点像铁饼运动员。太阳也这样做,主要受。
这种运动改变了观测到的来自恒星的光。 当恒星移开时,波长会向光谱的红端延伸并略微增加; 当它靠近时,波长会压缩并向光谱的蓝色端移动。 天文学家可以利用这些变化来探测绕轨道运行的系外行星的存在。
此前,这仅在单颗恒星上进行过。 双星的前景更为复杂。 由于它们彼此绕轨道运行,因此它们在太空中的运动要大得多,这使得探测任何绕轨道运行的系外行星的较小引力拖曳变得更加困难。
为了避免试图解开两颗明亮恒星的光谱所产生的问题,该团队瞄准了一个由一颗明亮恒星和一颗暗得多的恒星组成的系统。 有效。 法国上普罗旺斯天文台的 1.93 米望远镜探测到了两颗恒星中较亮恒星的径向速度信号。
这可以帮助我们学到很多东西。 一方面,径向速度测量显示恒星移动的程度,这可以让天文学家准确测量系外行星的关键属性之一? 它的质量。
该团队的测量结果显示,Kepler-16b 的质量约为木星的三分之一,与之前的估计一致。
反过来,这些信息可以帮助我们弄清楚环绕双星世界是如何形成的,这很难用当前的行星形成模型来解释。 围绕一颗恒星,有一个由尘埃和气体组成的圆盘,称为原行星盘? 恒星自身构造遗留下来的? 人们认为它们聚集在一起形成行星。
“使用这种标准解释很难理解环绕双星行星是如何存在的。这是因为两颗恒星的存在会干扰原行星盘,这会阻止尘埃聚集成行星,这一过程称为吸积,”特里奥解释说。
“这颗行星可能是在远离两颗恒星的地方形成的,在那里它们的影响力较弱,然后在一个称为盘驱动迁移的过程中向内移动?或者,我们可能会发现我们需要修改我们对行星吸积过程的理解”。
有关环双星系外行星类型的更多详细信息(甚至环绕的)轨道可能会帮助天文学家解决这个问题。 该团队希望他们的工作为未来探测甚至发现环绕双星世界铺平道路。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。