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哈勃望远镜发现了十六个候选的太阳系外行星

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美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜已经发现了16颗正在轨道运行各种遥远的恒星的系外行星候选人。在完成这个任务之后,哈勃望远镜进入我们银河系的星系,而这个星系比以前在寻找太阳系外行星时成功。哈勃望远镜观测到达距离我们26000光年远的银河系中央隆起,或者是银河系螺旋盘直径的四分之一。

根据之前在我们当地的太阳能邻域中进行的系外行星探测,这个计数与这个遥远的调查中预计会发现的行星数量是一致的,这个行星只包含了银河系盘面的6%。星系的哈勃结果提供了强有力的证据,说明在银河系中存在大约60亿颗木星大小的行星。

五个新发现的行星代表了一个新的极端类型的行星尚未在任何附近的搜索中找到。被称为超短周期行星(USPPs),这些世界在不到一天的时间里围绕着恒星旋转。最短的轨道只有10个小时。

在哈勃的一项国际调查中发现了这个星球富矿,这个调查称为射手座月食星体行星搜索(SWEEPS)。哈勃看着我们银河系拥挤的中央凸起的18万颗星星。哈勃狭窄的视野覆盖了一圈天空,角度不超过满月面积的2%。结果将出现在10月5日的“自然”杂志上。

美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的团队负责人Kailash Sahu说:“发现非常短暂的行星是一个巨大的惊喜。 “只有哈勃太空望远镜以其卓越的分辨率和灵敏度,才能看到我们的银河系,并在微弱的恒星周围找到行星。我们的发现还提供了非常有力的证据,证明行星在银河系的其他地方和在我们的太阳附近一样充足。“

哈勃无法直接查看16个新发现的行星候选者。相反,天文学家使用哈勃的高级相机进行测量,通过测量由于前方行星经过的恒星的轻微变暗来搜索行星。这个事件被称为过境。这颗行星必须与木星的大小相当,才能阻挡足够的星光,大约百分之一到百分之十是由哈勃测量的。这些行星被称为“候选者”,因为天文学家只对其中两个行星进行质量测量。

然而,经过详尽的分析之后,团队排除了另外的解释,例如恒星伴侣的放牧过境,可以模拟真实行星的预测标志。这一发现可能会使运输技术的行星数量增加一倍以上。

命名为SWEEPS-10的最短轨道周期的星球在10个小时内围绕它的恒星摇摆。这个星球距离它的恒星只有一百二十万公里(大约是地球和月球之间距离的三倍),是有史以来最热的地区,估计温度约为1650摄氏度。“这个拥抱星球的星球必须在Sahu说:“木星的质量至少是质量的1.6倍,否则恒星的引力肌肉就会拉动行星。

一颗行星如何能够在如此接近恒星的灼热温度下生存?萨胡说,恒星的低温使地球得以存在。 Sahu解释说:“USPPs优先发生在比我们的太阳更小,更冷的正常红矮星周围。他引用了我们当地邻居中类似太阳的恒星周围缺乏USPPs的证据,证明当他们迁徙到一个较热的恒星时,它们一定会蒸发掉。

另外一个原因是为什么围绕着冷星的木星行星可能会更靠近恒星,而不是更热的恒星。那是因为他们形成的星盘越来越接近一颗较冷的恒星。自从1995年发现第一颗“热木星”以来,天文学家已经意识到,这种不寻常的巨型行星必须从原本只能形成原始位置的较远的地方,靠近其母星附近盘旋。星星盘的内边缘停止了 移民。

Sahu和他的团队也发现,所有的星球候选人都围绕着比氢和氦等重元素丰富的恒星,如碳。这支持了重元素丰富的恒星有必要的成分来形成行星的理论。

只有当行星的轨道几乎被边缘观察时才会发生行星运动。然而,只有大约百分之十的热木星具有边缘在轨道,使得星球可以被观测到经过一颗恒星。为了获得成功,公交调查必须同时查看大量的明星。 SWEEPS过境调查涵盖射手座窗口中丰富的恒星领域(术语“窗口”意味着对银河中心的清晰观察,大部分银河飞机被灰尘掩盖)。哈勃望远镜监测18万颗恒星,周期性地调整恒星亮度。在2004年2月23日至29日连续七天的时间里观测到了这个星空。为了确保这个变暗是由一颗恒星绕行的物体造成的,这个研究小组使用哈勃望远镜对16个星系中的每一个星球候选人。

在这个领域的两颗恒星都足够明亮,以至于SWEEPS团队可以通过光谱测量由于看不见的同伴的引力作用而引起的恒星运动中的轻微摆动,从而独立确认行星的存在。他们使用位于智利塞罗帕拉那的欧洲南方天文台的超大望远镜来测量恒星的轻微摆动。其中一颗行星候选物的质量低于3.8木星质量的检测限。另一个候选者是木星质量为9.7的木星质量,低于13颗木星质量的棕矮星(星形物体形成一颗恒星,但不会被核聚变发光)的截止质量。

“因为恒星非常微弱,而且视场密集地堆满了恒星,所以使用这种径向速度方法来确认我们大部分的星球候选者是不可行的。我们可能不得不等待NASA / ESA / CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜,这可以提供所需的敏感性,以确认大多数地球候选人,“萨胡说。

哈勃SWEEPS计划是欧空局参与计划于2006年12月发射的核科学考察任务的重要证明,也是计划于2008年10月发射的美国宇航局开普勒计划.COTOT和开普勒将持续监测银河系星系来检测过境行星。它们将足够敏感,可以在恒星周围的可居住区域内或附近发现数百个地球大小的行星候选物。可居住区域包括行星表面上液态水可能存在的恒星的距离。与SWEEPS计划一样,COROT和开普勒探测器仍然是候选行星,直到它们可以通过独立的观测结果进行验证,这些观测结果将提供对行星质量的独立估计。

来自欧洲航天局



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