天文學家利用新技術發現圍繞兩顆恆星運行的行星
一個國際天文學家團隊首次應用新技術發現了一種繞兩顆恆星運行的新型行星——即所謂的環雙星行星。研究人員發現了第二顆行星繞著相同的兩顆恆星運行,這是迄今為止發現的第二個已確認的多行星環繞雙星系統。該研究於6 月12 日發表在《自然天文學》雜誌上。
圓雙星行星曾經只存在於科幻小說中,但由於美國宇航局開普勒任務收集的數據,天文學家現在知道多恆星系統比以前想像的更為常見。雖然許多恆星可能沒有自己的行星,但天空中大約一半的恆星是由雙系、三系或四系結構組成的。另一半是像我們的太陽一樣的單恆星,儘管數量眾多,但科學家們對圍繞多個恆星系統形成的行星知之甚少。
該研究的合著者、俄亥俄州立大學美國宇航局薩根天文學研究員戴維·馬丁(David Martin)表示:“當一顆行星繞兩顆恆星運行時,尋找行星可能會有點複雜,因為兩顆恆星也在太空中移動。因此,我們如何探測這些恆星的系外行星,以及它們的形成方式,都是完全不同的。”
新發現的系統被稱為TOI-1338/BEBOP-1,用於行星探測調查“軌道行星護航的雙星”,該團隊發起的目的是增加已知的繞雙星行星的數量。迄今為止,它是已知的第二個已知擁有多顆行星的雙星系統。迄今僅發現了12 個繞雙星運行的行星系統。該研究揭示了一顆巨大的氣態巨行星,它圍繞兩顆恆星的軌道周期為215 天。
但馬丁說,他們的發現之所以如此特別,是因為這顆行星的位置。自1995 年發現第一顆系外行星以來,天文學家已經發現了5000 多個世界,其中大多數都是通過一種稱為凌日法的技術來追踪的。該方法被廣泛認為是證明其他世界存在的最有效方法,天文學家可以通過測量行星穿過恆星和地球觀察者之間時光亮度的下降來間接探測行星。
然而,在這項研究中,研究人員詳細介紹了首次僅使用徑向速度法進行的觀測來探測已知的繞雙星行星,這種方法依賴於測量行星隨著時間的推移對其宿主恆星施加的引力變化。這與1995 年尋找系外行星(現在稱為Dimidium)的方法相同。
馬丁說:“雖然人們以前能夠使用徑向速度很容易地找到單星周圍的行星,但這項技術並沒有成功地用於搜索雙星。”這是因為徑向速度雖然成功地探測到單顆恆星周圍的行星,但在歷史上卻很難在存在多組恆星光譜的雙星中找到行星。然而,通過瞄准其中一顆恆星比另一顆恆星亮得多的雙星,BEBOP 計劃很快就能幫助發現更多恆星。
之前的研究表明,徑向速度可以用來定位天文學家已經知道的開普勒16 行星系統,但這項研究通過發現一顆全新的行星而推進了這項工作。
這一發現對於致力於在其他行星上尋找生命的科學家來說也是個好兆頭,因為根據這項研究,在這個雙星系統中已經發現的內行星將是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡進行大氣研究的主要候選者。大氣特徵尋找生物活動的證據,並評估一顆行星擁有地球上人類所知的有利於生命生存的條件的可能性。
馬丁說,如果美國宇航局選擇在這項研究中將韋伯的目光轉向這顆行星,那麼這將是第一個適合大氣調查的同類系統。“如果我們要揭開環雙星行星背後的神秘和復雜性,我們的發現提供了新的希望。”