摘要:新系外星球的发现可以帮助科学家了解行星的形成和发展。...
UNSW悉尼的科学家使用了一种称为“过境正时变化”的技术,已经找到了潜在的新系外星球运动员 - 在太阳系外绕着我们的太阳系之外的星星绕的行星。
在一篇新论文中强调的研究中,今天发表在天体物理学期刊,Scientia高级讲师Ben Montet和PhD候选人Brendan McKee分析了已知行星在其恒星中的过境时机的变化,以推断出第二次外球星的存在。
在确定了热热木星星球Toi-2818b的运动中的异常趋势之后,该团队从UNSW物理学学院进行了一系列模拟模拟,指出了一个小的星球伴侣到已知的热木星。
据估计,新的系外星球是地球大小的10-16倍,预测的轨道周期少于16天。
蒙特特博士说:“热木星很少有其他行星附近。” “因此,这个新星球可能会对热木星的形成方式有影响,然后帮助我们理解其他太阳能系统。”
寻找系外行星
系外行星是我们自己的太阳系以外的任何行星。就像我们的太阳系中的行星绕太阳绕,大多数系外行星也绕明了一颗星星。
迄今为止,NASA确认了5500多个已知的系外行星,预计在银河系中存在数万亿。在已知的系外行星中,大约有500个已知的热木星 - 热气体系外行星。鲜为人知的是热木星的伴侣行星 - 与热木星相同的恒星绕着旋转的行星。
一种狩猎系外行星的方法,称为过境时序变化(TTV),使用恒星周围行星的运动,这可能会影响恒星亮度的信号。
麦基说:“地球从我们在地球上看到的恒星前面经过,有点像日食,它阻塞了一些光线。” “而且我们的记录将表明,随着行星在其前面旅行时,从星星发出的光将浸入几个小时。我们每次都会看到这些行星轨道时会下降。”
蒙特特(Montet)博士将这种情况描述为“星球在恒星上施放阴影,因此看起来有些愚蠢。”
行星制作良好的时钟,并且围绕星星的系外行星的轨道应保持稳定,从而确保过境之间的稳定时间。蒙特特博士说:“但是,如果你有一个以上的星球在发挥作用,那么行星将彼此重力互相拉动,并使彼此互相加快并放慢一点。” “这意味着过渡时间将比正常情况稍早或更晚,您可以使用它来推断另一个行星会导致这些时间变化。”
建模行星运动
首先,麦基先生经历了苔丝望远镜的三年数据(过境系型调查卫星)。
一个已知的系外行星是TOI-2818B,绕着星座幼犬的1000多年距离的标准望远镜绕着恒星旋转。 Toi-2818b是一位热木星,通过其过渡发现。但是,在分析数据时,McKee先生注意到其运输倾角的间距并不均匀 - 随着时间的流逝,它们的发生越来越近。
如果这个星球是一个时钟,那就不会保留准确的时间。有些事情正在影响其轨道,促使McKee先生和Montet博士调查了这个谜。
麦基先生说:“棘手的事情是,关于地球为什么要早到的原因有很多合理的解释。”
例如,就像我们在月球和地球之间看到的那样,恒星的潮汐会影响星球上的引力拉力。在这种情况下,地球通常是向内螺旋式螺旋式的,即将被恒星吞噬,这会使地球的过境较早及早到达。
蒙特特博士说:“因此,我们必须解决所有其他可能发生的情况,这些情况可能会导致与数据中看到的时机变化相同。” “但是我们的测试和模拟表明,其他任何解释都不是可能的。这将使野生的新物理学非常令人难以置信,因此我们能够排除这些物理学,并说剩下的唯一选择是它必须是另一个星球。
这可以教会我们关于星球的形成?
在90年代中期发现了第一个系外行星。尽管科学家尚未找到可以像地球这样的生命的系外行星,但他们已经确定了许多土壤大小的岩石外球星,其中一些是在恒星的宜居区域中,这意味着他们可能在表面上有水。
蒙特特博士说:“关于系外行星有很多疑问,我们尚未回答。” “每当我们找到行星时,他们就会引起关于它们的形成方式的新难题,而热木星就是一个很好的例子。热木星是我们发现的第一个系外行星,但我们并不完全了解它们的形成方式或为什么它们在那里。”
科学家认为可能形成的热木星可能形成,称为动力或温暖的激发,是混乱的,可以使系统不稳定,从行星系统中弹出其他行星。第二种可能性称为冷迁移,这是行星逐渐向内漂移的更光滑的过程。蒙特特博士说:“如果这种平滑的方法很常见,我们希望找到带有伴侣行星的热木星。但是,如果它们通常缺乏伴侣,则表明混乱的散射过程更加频繁。”
当前的证据指出了这两个过程的混合,但是研究更多的热木星将帮助我们确定哪些更普遍。
寻找更多线索
McKee先生和Montet博士的工作指出,TOI-2818B的异常过境是伴侣星球的结果。但是,许多问题仍未得到答复。麦基说:“我们不知道很多因素。” “地球上有几个不同的特征与我们的模拟兼容。”
进一步的观察将有助于缩小哪种二级星球正在干扰哪种类型。 Montet博士说:“由欧洲南部天文台(ESO)运营的智利非常大型望远镜(VLT)上的浓缩咖啡仪器将提供更多数据,并帮助我们消除弄清楚地球的特征时消除一些可能性。” “浓缩咖啡数据在消除其他一些异国情调的解决方案方面确实很重要,例如绕着恒星绕着恒星和在热木星上拉扯的棕色矮人。VLT是我们必须精确地测量该隐藏行星所在的位置最好的仪器。
“每当我们在其他恒星周围找到新的行星系统时,我们都会感到惊讶的是,有些事情我们没有设想,看起来与我们自己的太阳系一样。
“每当我们认为我们真正了解星球的形成时,我们都会学到一些新的东西。这将在接下来的几十年中继续发生,因为不同的任务上网并帮助我们使用新技术以新的方式来检测行星。”
蒙特特博士强调了一种协作方法对系外行星狩猎的重要性。 “行星比人多,但是从建立良好的设施到公民科学家,我们可以合作的人越多,我们可以缩小对一些最重要的问题的答案,并更多地了解宇宙。”