科学|大事件,引力微透镜法发现超级地球


繁星璀璨 , 存在许多类地行星 , 可要找到它们却不是一件易事 。 迄今为止 , 在距地球几千光年范围内发现的4000多颗系外行星中 , 仅有三分之一是类地行星 。

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图源:miui
因此 , 每一次发现新的类地行星都让人兴奋 , 这次新发现的行星尤甚 。
这颗行星属于系外类地行星的一个小分类 , 其恒星运行距离与地球相似 , 距离我们大约24,722.65光年 , 这可能是迄今为止发现的最遥远的银河系系外行星 。

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它是如此的遥远 , 甚至还靠近着银河系核球(指银河系中央的椭球状的核) , 那里是银河系恒星密度最大的区域 。
尽管技术进步使我们能够更好地观测宇宙 , 却仍然很难发现类地行星 。 因为类地行星本身不会发光 , 而他们所反射的微小的光也容易被其宿主恒星所掩盖 。
已知的大多数系外行星是由两种方法观测到:一种是凌日法(系外行星侦测法之一) , 如果一颗行星从母恒星盘面的前方横越时 , 将可以观察到恒星的视觉亮度会略微下降一些;一种是摆动法 , 可以检测出系外恒星的引力作用下恒星的微小晃动 。

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【科学|大事件,引力微透镜法发现超级地球】但基于广义相对论的假设 , 还有第三种方法:引力微透镜法 。 假设我们在一定距离观察两颗紧挨着的恒星 , 后面一点的星体(光源)发出的光线在经过前方星体(透镜)时会由于其引力作用发生弯曲 , 这种扭曲会增加亮度 。

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引力透镜放大亮度示意图 , 图源:wiki百科
两颗星之间存在引力微透镜很常见 , 因此 , 在茫茫宇宙中 , 系外行星光线的观测(比如行星特点)会受到很多影响 。
然后 , 天文学家可以通过分析光的曲率来推测该系统的范围 , 新西兰坎特伯雷大学学院的天文学家安东尼奥·埃雷拉·马丁(Antonio Herrera Martin)解释说:“这种观测很少 , 因为观测主恒星的放大率需要五天左右 , 然而行星的扭曲却只能在五小时内捕捉 。 ”

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“在证实这确实是由不同于恒星的其他物体引起而非仪器误差之后 , 我们开始研究这一恒星-行星系统的特点 。 ”
这次的引力微透镜实验(称为OGLE-2018-BLG-0677-)是通过光学引力透镜实验(Optical Gravitational Lensing Experiment , OGLE)的预警系统和韩国微感望远镜网络(Korea Microlensing Telescope Network , KMTNet)共同发现的 。 这些实验通常每年检测大约3000个引力微透镜镜事件 , 其中大多数都是恒星 。

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“赫雷拉·马丁博士(Dr Herrera Martin)首先注意到该事件的光输出具有不寻常的形状 , 在经过几个月的计算分析之后 , 他得出结论:事件发生是由于一颗恒星的低质量行星 。 ” Canterbury大学的天文学家Michael Albrow说 。
OGLE与KMTNeT都为这次发现做出了贡献 。
他们发现这颗系外行星是一个超级地球 , 其质量约是地球的3.96倍 , 这是利用引力微透镜发现的质量最小的行星之一 。

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其恒星的轨道非常小 , 仅是太阳质量的0.21倍 , 因此研究人员无法确定它到底是红矮星还是低质量恒星 。 此外 , 它与主恒星的距离只有0.63-0.72个天文单位——近乎太阳与金星的距离 。 由于恒星很小 , 所以这一超级地球的运行也很缓慢 , 周期约为617天 。

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银河系全景图 , 图源:知乎
我们不知道这颗行星在将来是否能够成为人类栖息地:首先 , 我们不知道其恒星的性质 , 比如说恒星的温度、活动率等对宜居性有着重要影响的因素;此外 , 这个行星太遥远 , 我们没有足够灵敏的仪器去研究其光谱 , 从而确定其是否有大气层 。
关于宇宙生命的最大问题是:多久才有机会产生生命 。 但生命可能在和地球类似的岩石行星上出现 , 因此我们发现越多的系外行星 , 我们就能更好地了解生命产生的条件 。
这项研究证明了引力微透镜法在发现遥远、低质量系外行星中的奇效 , 多么令人惊叹 。
作者: sciencealert
FY: 牧小晨
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