这颗“被禁止”的系外行星对它的恒星样子太大质量_fzhouy

个人资料

fzhouy

微博

正文字体大小：大中小

这颗“被禁止”的系外行星对它的恒星样子太大质量

(2023-12-04 09:57:29)

标签：

这颗“被禁止”的系外行星对它的恒星样子太大质量

By Robert Lea

2023/12/4

“这一发现真的将我们知道关于这个宇宙只是多少赶到底。我们不会期望一颗这么重的行星围绕这样一个低质量的恒星来存在”。

显示一颗巨大的行星在轨道中围绕着一颗微小恒星的描画 (Image credit: Penn State)

天文学家已经发现了一颗大质量的太阳系外行星或“系外行星”环绕着一颗对宿主这样一个世界样子太小的超冷矮星，挑战着科学家的行星和行星系统如何被诞生的模型。

这颗问题中的行星被命名为LHS 3154 b，质量是地球的13倍，这意味着它有一个与太阳系冰巨行星海王星相似的质量，但它紧密的环绕着一颗是太阳的9倍的小质量矮星。

这意味着海王星一样世界和它的位于大约51光年外的母星------ LHS 3154之间的比率是比地球和太阳之间的质量比更大100倍，某些研究人员认为不是可能的事情。这是第一次一颗有如此一个大质量的行星已经被发现围绕着宇宙的更微小恒星。

研究合著者、宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授苏伟拉马哈德万在一份声明中说，“这一发现真的将我们知道关于这个宇宙多么少赶到底，我们不会期望一颗这么大质量的行星围绕这么一个低质量恒星来存在”。

挑战恒星和行星怎样被诞生

当广袤的气体和尘埃云积累过密会生长直到它们最终在它们自身引力下坍塌的块时恒星被形成。这留下一颗婴儿恒星被一个叫“原行星盘”的剩余物质盘包围。

顾名思义，正是从这个剩余的物质盘中出现的科学家们相信行星最终浮现。从恒星形成过程遗留下来的物质的量限制这些潜在行星能是多大。

研究合著者、宾夕法尼亚州立大学天文学研究生梅根·德拉默解释说，研究小组确定LHS 3154 b有一个如此沉重的行星核以至于从中它来自的行星形成盘会不得不保持大量的固体物质。简而言之，它必须拥有比当前模型会预测的的更多的物质。

因此，这颗特殊的系外行星的发现也引发关于恒星形成的问题。这是因为LHS 3154的原始原行星盘的尘埃质量比和尘埃对气体含量的比值必须比预测为诞生一个像LHS 3154 b一样大的海王星一样的世界更高十倍。

马哈德万解释道，“围绕低质量恒星LHS 3154的行星形成盘没有被期望有足够的固体质量来弄成这颗行星，但它就在那里，因此现在我们需要重新审视我们的行星和恒星如何形成的理解”。

（左）地球-太阳系统（右）新发现的系外行星LHS 3154 b它的恒星的系统 (Image credit: Penn State)

宜居带行星发现者正在超出预期

马哈德万及其同事通过用宜居带行星发现者（HPF）探测到系外行星LHS 3154 b，这是德克萨斯州麦克唐纳天文台豪比埃博雷望远镜的一台天文光谱仪。宜居带行星发现者被设计来探测随它们围绕银河系中一些最冷的恒星运行的系外行星。

马哈德万实际上与一个团队一起帮助建造了该仪器，该仪器的特别重点是在离它们恒星不太近或不太远来宿主液态水的行星上，一个生命的关键要求。这些有水的行星位于围绕它们的恒星的所谓宜居带中。

这样的行星不容易来发现，部分是因为冷恒星的宜居带比我们太阳系中的宜居带更接近这些恒星。这意味着这些世界往往被来自它们的相对小的母星的光遮挡。

此外，预计这些行星本身是小的，使它们更难被发现。

马哈德万说，“把它想象成恒星是一堆篝火。火越冷你就越需要靠近火来温暖呆着，对行星也一样。如果这颗恒星更冷，那么一颗行星就需要离那颗恒星更近，如果它要足够温暖来容纳液态水”。

“如果一颗行星有一个离它的超冷恒星足够近的轨道，我们能通过看到在恒星的光谱或随它被一颗环绕行星拉光颜色中非常微妙的变化来探测它”。