当你想一想时,银河系绝对应该布满卫星。太阳系有 8 颗官方行星,但至少卫星数量的 25 倍。
然而,虽然我们已经确认近 5,000 颗系外行星(即太阳系外的行星)迄今为止,至少可以说,外卫星还很少。一次尝试性检测于 2017 年制作;现在,我们终于有了第二位候选人。
这颗系外卫星候选者被命名为 Kepler-1708 bi,它绕着一颗系外行星运行,该系外行星绕着一颗距我们约 5,500 光年的恒星运行。迄今为止的证据表明它相当大——大约是地球大小的2.6倍,可能像婴儿海王星一样呈气态。它的宿主行星只比它小一点点。
这与第一个系外卫星候选者 Kepler-1625 bi 类似,它距离我们约 8000 光年,大小和质量与海王星(也可能是气态)相当,绕着一颗质量是木星数倍的系外行星运行。两个系外卫星候选者及其系外行星也以相当远的距离围绕各自的恒星运行。
两者都与我们在太阳系中拥有的卫星非常不同。但这是有道理的。
“到目前为止,天文学家已经发现了超过 10,000 颗系外行星候选者,但系外卫星更具挑战性,”天文学家大卫·基平说哥伦比亚大学的博士,他还与哥伦比亚大学的同事 Alex Teachey 一起领导了 Kepler-1625 bi 的发现。
“任何调查中首先发现的通常都是怪人。以我们有限的灵敏度,最容易发现的大怪。”
在对开普勒太空望远镜(现已退役;在太空中休息)。开普勒的任务是寻找系外行星。这很棘手,因为系外行星太小、太暗,大多数时候无法直接看到。我们必须通过观察它们对宿主恒星产生的微小影响来寻找它们。
在开普勒的例子中,这涉及到盯着恒星,寻找非常微弱、有规律的亮度下降,这表明有东西在我们和恒星之间定期移动——换句话说,是一颗绕轨道运行的系外行星。这些非常微弱的下降被称为凌日光曲线。
在开普勒的数据中,后来从哈勃望远镜除了 Kepler-1625 bi 的系外行星凌日曲线之外,Kipping 和 Teachey 还发现了微弱的信号。然后他们回到数据中寻找更多这样的信号。
他们研究了 70 颗系外行星的开普勒数据。只有一颗名为 Kepler-1625 b 的系外行星与系外卫星信号相匹配;但是,研究人员说,这是一个非常强大的。
“这是一个顽固的信号,”基平说。 “我们把厨房水槽扔到这东西上,但它就是不消失。”
Kepler-1708 bi 与其前身一样,尚未得到证实;事实上,一些天文学家对 Kepler-1625 bi 是否是系外卫星信号存在争议,而是认为该信号是数据缩减的伪影。
为了再次避免此类批评,研究人员这次计算了 Kepler-1708 bi 信号是人为因素的可能性;他们说,只有 1%。
尽管如此,问题仍然存在。我们不确定气态巨行星和气态系外卫星系统是如何形成的;由于太阳系中没有类似的东西,这表明其形成机制与这里形成卫星的机制不同。也许卫星积累了来自系外行星的气体;或者也许它们本身就是系外行星,并且被俘虏在较大系外行星的引力场中。
弄清楚这一点需要更多的工作;以及确认探测到的是否确实是一颗系外卫星。至少,需要进行后续观察,看看其他仪器是否也可以检测到该信号。但完全有可能的是,我们确认发现外卫星的唯一方法是……继续发现如此多的外卫星,以至于它们的存在不再有争议。
当然,下一个挑战将是找到稀有且难以捉摸的野兽,即月月。然而目前,对系外卫星的追逐仍在继续。
该团队的研究成果发表于自然天文学。