『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!


在天龙座中 , 肉眼可以看到HD 158259的这颗恒星 , 在过去的七年里 , 天文学家们一直在使用索菲光谱仪对其进行观测 。 这台仪器安装在法国南部的上普罗旺斯天文台 , 获得了这颗恒星的300个测量值 。 由日内瓦大学科学家领导的一个国际研究小组对数据进行了分析 , 结果发现HD 158259有六个行星伴星:一个“超级地球”和五个“小海王星” 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
这些行星显示出异常规则的间距 , 这暗示了该系统可能是如何形成的 。 其研究发现发表在《天文学与天体物理学》期刊上 , 研究还包括泰斯太空望远镜对这颗恒星的观测 , 它揭示了这颗行星最内部的密度 。 HD 158259恒星的索菲测量 , 可以非常精确地测量恒星的径向速度 , 也就是恒星在视线方向的速度 。 这与2019年诺贝尔奖获得者米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在1995年发现51 Peg b的测量类型相同 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
更重要的是 , 51pegb和hd 158259的6颗行星探测是用同一望远镜完成 。 在1995年揭开如此小行星的系统是不可行的 , 在2006年索菲的安装也不行 。 UNIGE理学院天文学系教授兼观测项目协调人弗朗索瓦·布希(Fran?ois Bouchy)表示:由于获得了大量测量数据 , 以及仪器和信号处理技术有了戏剧性的改进 , 这个特殊系统的发现才成为可能 。 华威大学研究员、该研究的合著者保罗·A·威尔逊(Paul A.Wilson)表示:
“共振”六行星系统
这是一项伟大的研究 , 表明小型望远镜通过使用资金充足的旧天文台进行高质量研究 , 在推动天文学进步方面发挥了重要作用 。 索菲光谱仪的观测显示 , 距离HD 158259最近的那颗行星和这五颗外行星质量分别是地球的2倍和6倍 。 这个系统已经被发现是小型的 , 从这个意义上说 , 最外面的行星到恒星的距离比水星和太阳之间的距离小2.6倍 。 此外 , 美国宇航局苔丝号(TESS)太空望远镜观察到 , 当最里面的行星在观测者和恒星之间过境时 , 恒星亮度降低了 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
马赛天体物理实验室的研究员、该研究的合著者伊莎贝尔·博伊斯(Isabelle Boisse)说:苔丝号的测量有力地支持了对这颗行星的探测 , 并使我们能够估计它的半径 , 这带来了关于行星内部结构非常有价值的信息 。 已知的多行星系统有数百个 , 但只有十几个系统包含六个或更多的行星 。 围绕HD 158259运行的六颗行星的存在 , 使这个系统引人注目 , 但它最有趣的特点是规律性 。 事实上 , 任何两颗后续行星的周期比都接近3:2 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
这意味着当第一颗行星完成三周公转时 , 第二颗行星大约完成两周公转 。 当第二颗行星完成三圈运行时 , 第三颗行星完成大约两圈 , 以此类推 。 这种情况在“共振”一般框架中得到了更好的理解 , “共振”在行星系统的体系结构中起着关键作用 。 当几颗行星在完成了可能不同数量的轨道后 , 发现自己周期性地处于相同的构型时 , 我们就说它们处于共振状态 。
推论系统的历史
UNIGE理学院天文学系研究员、行星研究所成员、该研究的第一作者内森·C·哈拉说:这就好比几位音乐家敲打着截然不同的节奏 , 但他们在每个小节的开头都在同时敲打 , 行星也可以靠近共振 , 但不完全在共振范围内 , 这就是HD 158259恒星的行星情况 。 为什么这个系统很有趣?研究行星系统的目的之一是了解它们的形成 , 关于这个主题 , 还有几个问题仍在争论中 。 特别要指出的是 , 行星是在接近其在星系中的最终位置形成 , 还是在形成后在整个系统中移动的? 分页标题

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
后一种情况被称为行星迁移 , 似乎解释了恒星HD 158259六颗行星的形成 。 UNIGE理学院天文学系教授斯蒂芬·乌德里(Stephane Ury)表示:已知有几个小型的系统 , 其中有几颗行星处于共振状态或接近共振状态 , 比如TRAPPIST-1或开普勒-80 。 这类系统在向恒星迁移之前会远离恒星形成 。 在这种情况下 , 共振起到了至关重要的作用 。 在HD 15829的系统中 , 当一颗行星完成三圈运行时 , 它最近的外部邻居大约完成两圈 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
在这里 , ‘关于’很重要 , 除了3:2周期比例的普遍存在之外 , 这也构成了这个系统的独创性 。 行星离共振很近 , 但并不完全在共振范围内 。 这表明 , 行星在过去曾被困在共振中 , 同步迁移 , 然后远离共振 。 此外 , 目前周期比偏离3:2包含了丰富的信息 。 一方面有了这些值 , 另一方面有了潮汐效应模型 , 天文学家可以在未来的研究中限制行星的内部结构 。 总而言之 , 系统的现状 , 给了天文学家一个关于它形成的窗口 。

『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!
本文插图
博科园|研究/来自:天文学与天体物理学
参考期刊《日内瓦大学》
博科园|科学、科技、科研、科普
【『行星』发现这颗恒星,有六颗行星作为伴星!】关注【博科园】看更多大美宇宙科学