光的怪癖揭示了迄今为止最奇怪的行星系统
仅 120 光年外的天体集合是一个真正令人震惊、独一无二的系统。
它由两颗褐矮星组成,它们被锁定在一种称为黯然失色双星的配置中,一颗较小的系外行星在它自己的轨道上围绕着这两颗矮星。使该系统更加特别的是,这颗系外行星在垂直平面上围绕褐矮星的两极运行。
这是第一次在围绕任何双星系统的极地轨道上发现系外行星,更不用说一对黯然失色的褐矮星了。这个被称为 2M1510 的系统代表了有史以来发现的第二个黯然失色的褐矮星双星。
“一颗行星不仅围绕双星运行,而且围绕双星褐矮星运行,并且位于极地轨道上,这是相当不可思议和令人兴奋的,”天文学家 Amaury Triaud 说英国伯明翰大学。
褐矮星是奇怪的小东西(“小”是相对的)。它们占据了恒星和行星之间奇怪的中间质量状态。它们的质量下限约为 13木星,重到足以引发核心聚变,但不够重,无法让我们在全恒星的核心中看到氢聚变。
相反,它们会聚变氘或重氢。那是氢的同位素,具有质子和中子,而不仅仅是质子;因此,它比普通氢气重,并且需要更少的热量和压力来熔化。
对于婴儿恒星来说,氘聚变只是它们旅程中的一个步骤,因为它们会继续积累质量;褐矮星以相同的方式形成,但在它们获得足够的质量进行氢聚变之前停止生长。因此,它们有时被称为“失败”的恒星,但将它们视为星谱的一端可能更准确。
褐矮星提供了我们可能无法从恒星或行星中获得的恒星和行星形成的见解......这就是这个新发现如此迷人的部分原因。
实际上,这一发现是以一种非常非常规的方式完成的。
由伯明翰大学(University of Birmingham)的天文学家托马斯·贝克罗夫特(Thomas Baycroft)领导的一个团队在注意到奇怪的东西时,正在仔细分析来自褐矮星双星的光线,以描述这两个天体的物理和轨道特性。恒星的运动不能完全用它们彼此围绕的轨道来解释。
现在,恒星在太空中并不是固定的。它们甚至可以受到更小的天体的引力影响;因此,一颗绕轨道运行的系外行星的恒星会受到引力拉扯,只是一点点,导致它在原地“摆动”一点点,从而微小地改变其光的波长。
包括 Triaud 在内的天文学家已经取得了长足的进步在过去的几年里,他们通过仔细寻找恒星轨道上的这些摆动来探测多星系统中的行星——因此,当 2M1510 的光线中出现一个小故障时,他们已经准备好找到答案。
对该系统的仔细研究揭示了第三颗褐矮星,距离要远得多——太远了,不可能是 2M1510 中摆动的来源。该团队进行了一些建模,并找到了一个令人惊讶的答案。
“我们审查了所有可能的情况,唯一与数据一致的是,如果行星位于围绕这个双星的极地轨道上,”“贝克罗夫特 说.
根据他们的测量,两颗褐矮星——2M1510 A和2M1510 B——的质量大约是木星.它们的轨道相对较近,周期仅为 20.9 天。从地球的角度来看,黯然失色的双星意味着它们在轨道路径上彼此前面经过。
第三颗褐矮星 2M1510 C 的距离要远得多,大约是地球和太阳之间距离的 250 倍,周期约为 11,000 年。
这颗名为 2M1510 (AB) b 的系外行星的性质有点难以确定,因此目前尚不清楚。轨道周期的范围在 100 到几千天之间,质量的范围在 10 到 1,000 个地球质量之间,最有可能的范围在数百个地球质量的某个地方(木星大约是318 土块).
该团队计划更详细地进行后续观测,以缩小这一相当大的不确定性,并弄清楚 2M1510 到底发生了什么。但是,即使用模糊的术语来说,这一发现也非常令人兴奋。
“这一发现是偶然的,从某种意义上说,我们收集观测数据并不是为了寻找这样的行星或轨道配置。因此,这是一个很大的惊喜。特里奥德 说.“总的来说,我认为这向我们天文学家以及广大公众展示了我们所居住的迷人宇宙中的可能性。”
该研究已发表在科学进展.