天文學家捕捉到類太陽恆星周圍多行星系統的首張照片
據外媒CNET報導,在距離地球約300光年的地方,有一顆稱為TYC 8998-760-1的恆星。這顆恆星有點像太陽的“雙胞胎”,但大約在45億年後誕生。5月,一個研究這顆類太陽恆星的天文學家團隊發現,它並不孤獨–一顆氣態巨行星在宇宙中“陪伴”著它。他們按照慣例將其命名為TYC 8998 -760 -1 b。
現在,僅僅兩個月後,同一個團隊又發現了另一顆離恆星更遠的行星,並將其稱為TYC 8998-760-1 c。週三發表在《天體物理學雜誌通訊》上的這一發現,對行星獵人來說意義重大。這是第一次直接拍攝到多顆行星繞著一顆類太陽恆星運行的圖像。
“我們的團隊現在已經能夠拍攝到兩顆氣態巨行星相伴的第一張圖像,它們正在圍繞一顆年輕的、類似太陽的恆星運行,”比利時魯汶大學的天文學家、該研究的共同作者Maddalena Reggiani說。
對於普通天文愛好者來說,這意味著什麼?首先,直接對系外行星進行成像是很棘手的工作。這些遙遠的世界大部分都是間接探測到的。天文學家實際上在可見光下看不到行星,但他們可以通過它對明亮恆星的影響來判斷它的存在。美國宇航局的TESS等望遠鏡被用於尋找恆星亮度的變化,表明一顆行星已經穿過視野,其他行星獵人則尋找恆星速度的明顯變化,這是由一個看不見的世界的引力效應引起的。這兩種方法都幫助天文學家找到了大量的系外行星。
不過,也有極少數情況下,望遠鏡可以直接看到行星,TYC 8998-760-1周圍的行星就是這樣被發現的。天文學家很難直接對行星進行成像,因為它們不會發出大量的光。另外,它們離恆星越近,恆星在天空中對它們的遮擋就越大。但利用智利阿塔卡馬沙漠中的甚大望遠鏡和與之相連的SPHERE儀器,行星獵人可以遮擋光線–並探測到附近的行星。TYC 8998-760-1 c就是這樣被發現的。
這不是天文學家第一次觀測到多顆行星圍繞一顆恆星運行。使用WM Keck天文台和夏威夷Mauna Kea的雙子座天文台的研究人員在2008年發現了三顆圍繞HR 8799運行的行星。但HR 8799是一種奇怪的恆星,它缺乏重金屬–它和我們的太陽完全不一樣。
然而,TYC 8998-760-1卻很像我們的太陽。它像太陽的一個非常年輕的版本,兩顆行星則像木星和土星的超大版本。“這一發現是一個與我們的太陽系非常相似的環境的快照,但它的進化階段要早得多,”領導這項研究的荷蘭萊頓大學天文學家Alexander Bohn在一份聲明中說。
5月發現的這顆行星質量約為木星的14倍,而TYC 8998-760-1 c的質量約為木星的6倍。但這兩顆行星距離其宿主恆星的距離要遠得多。b行星的距離大約是160個天文單位(AU),使它比地球和太陽之間的距離大160倍。c行星是這個距離的兩倍。位於太陽系邊緣的前行星冥王星,距離只有40個天文單位(AU)。
運營甚大望遠鏡的歐洲南方天文台,正在建造一個全新的極大望遠鏡。新望遠鏡計劃在2025年某個時候上線,將為天文學家提供更清晰的TYC 8998-760-1的景象。如果該系統中還有其他未被發現的行星,極大望遠鏡將有助於發現它們。
還有美國宇航局的無限延遲的詹姆斯-韋伯望遠鏡,可以用不同的波長探測這個系統,應該有助於確定巨大系外行星的大氣層種類。