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天文學家構建雙星-行星系統GJ 896AD的3D視圖

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天文學家構建雙星-行星系統GJ 896AD的3D視圖



天文學家構建雙星-行星系統GJ 896AD的3D視圖



天文學家構建雙星-行星系統GJ 896AD的3D視圖


天文學家構建雙星-行星系統GJ 896AD的3D視圖
據cnBeta：在離地球大約20光年的地方 ， 也就是在宇宙范圍內相當近的地方，科學家們注意到一顆恒星的行為有點古怪 。一些幾乎難以察覺的小東西似乎在拉扯它 ， 并迫使它在它的恒星附近“搖擺” 。這個小東西是一顆系外行星 。
跟確切地說，是一顆木星的二重奏 ， 其質量約是我們太陽系自己的氣體巨行星的兩倍，其軌道每284天繞其恒星一周，位置比金星離太陽的距離略近 。
研究小組決定將事情提升到一個新的水平--特別是因為眼前這顆搖擺不定的恒星是作為雙星系統的一部分存在的 ， 這意味著它是圍繞對方運行的兩顆恒星之一 。
經過仔細分析，研究人員中了大獎：他們利用一個外國世界的微弱信號來開發他們認為是有史以來第一個完整的三維結構的藍圖，這個藍圖不僅是一個雙星系統的軌道而且是一個有行星在其中游蕩的軌道 。
作為地球人，我們習慣于跟我們孤獨的太陽一起生活，但當計算整個宇宙的恒星數量時，我們星球的個人空間加熱器似乎是少數 。一般來說，恒星喜歡以雙人、三人甚至四人的形式旅行 。
來自墨西哥國立自治大學的Salvador Curiel是這篇新論文的第一作者，他在一份聲明中說道：“由于大多數恒星都是雙星或多星系統 ， 能夠了解像這樣的系統將有助于我們了解一般的行星形成 。我們從我們自己的宇宙角落得到的數據其實并不足以理解行星如何形成或如何演變的一些更大的規則 。擁有更廣泛的樣本量總是更好的 ?！?br>回到用Curiel的三維圖看的雙星系統，這對特殊的雙星叫做GJ 896AD，重要的是由兩顆紅矮星組成--也就是主序上最小的、最冷的那種恒星，同時也是銀河系中最常見的恒星類型 。
為了描繪出這個遙遠領域的樣子，研究人員稱這兩顆恒星中較大的那顆也就是被系外行星環繞的那顆，其質量約為我們太陽的44%；較小的那顆恒星的質量則只有我們太陽的17%左右 。它們每隔229個地球年互相繞行一次，而超級木星的軌道跟這兩顆恒星的軌道大約傾斜了148度 。
墨西哥國立自治大學的Joel Sanchez-Bermudez，同時也是該研究的作者，他在新聞稿中表示：“對于形成機制有不同的理論，更多的數據可能表明哪一個是最可能的 。特別是，目前的模型表明，這么大的行星作為這么小的恒星的伴侶是非常不可能的 ， 所以也許這些模型需要調整 ?！?br>這一天文發展背后的驅動力--從隱喻和字面上看--是美國國家科學基金會的甚長基線陣列 。這個科學機制由分布在美國各地的10個觀測站組成，每個觀測站都配備了一個25米的無線電天線盤和控制大樓 ?；旧?，這些觀測站各自捕捉深空信息，然后將這些點連接起來以編制出宇宙中正在發生的事情的超級清晰表述 。
在這項關于GJ896AB的研究中，科學家們收集了跨越驚人時間范圍的光學觀測：1941年到2017年 。然后他們調用了2006年至2011年期間的VLBA觀測數據，并在2020年進行了新的VLBA觀測 。把所有這些拍在一起，你就得到了一個關于GJ896AB隨時間變化的令人敬畏的測量結果，它可以被組合成類似于這個恒星系統外觀的定格構思的東西 。
來自馬克斯-普朗克射電天文研究所的Gisela Ortiz-León和這項研究的作者稱：“這顆行星圍繞主星移動的方向跟副星圍繞主星的方向相反 。這是第一次在一個跟緊湊雙星系統相關的行星中觀察到這種動態結構 ， 該系統可能是在同一個原行星盤中形成的 ?！?br>國家射電天文臺的Amy Mioduszewski和該論文的作者表示：“我們可以用計劃中的下一代VLA做更多這樣的工作 。有了它，我們也許能夠找到像地球一樣小的行星 ?！?br>相關：天文學家首次制出雙星-行星系統的完整3D視圖
據cnBeta：天文學家通過精確追蹤一顆恒星在空間運動中微小、幾乎難以察覺的擺動發現了一顆圍繞附近恒星運行的類似木星的行星，這顆恒星是一對雙星中的一顆 。他們的工作有史以來第一次確定了一對雙星的軌道的完整的三維結構，及圍繞其中之一的行星的軌道 。
天文學家們稱這一成就可以為行星的形成過程提供寶貴的新見解 。這一突破則是利用美國國家科學基金會的甚長基線陣列(VLBA)獲得 。
盡管到目前為止已經發現了5000多顆太陽系外行星，但只有三顆是利用一種叫做天體測量的技術發現，而這一發現就是利用這種技術產生的 。墨西哥國立自治大學(UNAM)的Salvador Curiel表示 ， 然而確定包括一顆行星的雙星系統的3-D結構的壯舉是其他系外行星發現方法無法實現的，"
“由于大多數恒星都是雙星或多星系統，能了解像這樣的系統將有助于我們了解一般的行星形成，”Curiel說道 。
這兩顆恒星一起被稱為GJ 896AB，距離地球約20光年 。按照天文標準 ， 這使它們成為我們的近鄰 。它們是紅矮星，是我們銀河系中最常見的恒星類型 。行星繞著的較大的那顆星的質量約為太陽的44%，而較小的那顆星的質量約為太陽的17% 。它們之間的距離約是海王星跟太陽的距離，每229年相互繞行一次 。
為了研究GJ 896AB ， 天文學家將1941年至2017年對該系統進行的光學觀測數據跟2006年至2011年的VLBA觀測數據結合起來 。他們還在2020年進行了新的VLBA觀測 。大陸范圍內的VLBA的超清晰分辨率以其奇妙的能力看到細微的細節產生了對恒星位置的極其精確的測量 。天文學家通過對這些數據進行的廣泛分析揭示了恒星的軌道運動及它們在空間的共同運動 。
這顆行星的存在則是通過對這顆較大的恒星的運動進行詳細追蹤而發現的，該運動顯示出輕微的擺動 。行星對恒星的引力作用導致了晃動 。恒星和行星在它們之間的軌道上有一個叫做 “重心”的位置，它代表了它們共同的質心 。當這個位置離恒星足夠遠時，恒星圍繞它的運動就可以被探測到 。
根據天文學家的計算，這顆行星的質量約是木星的兩倍 ， 每284天繞著恒星運行一次 。它跟恒星的距離略小于金星跟太陽的距離 。這顆行星的軌道跟這兩顆恒星的軌道傾斜了約148度 。
來自墨西哥國立自治大學和馬克斯-普朗克射電天文研究所的Gisela Ortiz-León表示：“這意味著該行星圍繞主星的運動方向跟副星圍繞主星的運動方向相反 ?！绷硗?，她還補充稱：“這是第一次在一個跟緊湊雙星系統相關的行星中觀察到這種動態結構，該系統可能是在同一個原行星盤中形成的 ?！?br>“對這一系統和類似系統的額外詳細研究可以幫助我們獲得對行星如何在雙星系統中形成的重要見解，”墨西哥國立自治大學的Joel Sanchez-Bermudez說道，“對于形成機制有不同的理論，而更多的數據可能表明哪種理論是最有可能的 ?！绷硗?，他還補充稱：“特別是目前的模型表明，這么大的行星作為這么小的恒星的伴侶是非常不可能的，所以也許這些模型需要調整 ?！?br>天文學家們表示，這種天體測量技術將成為描述更多行星系統特征的寶貴工具 。國家射電天文臺的Amy Mioduszewski表示：“我們可以用計劃中的下一代VLA(ngVLA)做更多這樣的工作 。有了它 ， 我們也許能夠找到像地球一樣小的行星 ?！?br>天文學家們于當地時間9月1日在《Astronomical Journal》上發表了他們的研究論文 。