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证实业余爱好者发现透镜行星!

原创:牧夫天文

翻译:饶文冲

校对:牧夫观测指南组

编排:王灵毓

后台:库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接:https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/amateur-neptune-snow-line/

对一位天文爱好者发现的恒星系统的后续观察表明,该系统的行星围绕着它的恒星在雪线边上运行,此处常常造就巨大的冰态行星。

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在这张2017年万圣节的照片中,Kojima-1(图中准星)的亮度达到了视星等10.8。T. Kojima / AAVSO

2017年的秋冬之季,一组天文学家团队使用分布在全球的共13台望远镜来追踪金牛座的一颗恒星。现在他们报告说,当时收集的数据表明银河系外围存在着一颗海王星质量的行星。

2017年10月25日,日本群马县的天文爱好者Tadashi

Kojima正进行着恒星观测,寻找任何可能预示着新星存在的亮度骤增事件。9月2日时,他扫描过位于金牛座的一个区域,但最新的观测显示同一区域存在一颗特别的恒星,在9月它的亮度为视星等13.0,当天却为11.7。而到了万圣节,这颗星的亮度进一步提升到了视星等10.8。

这颗恒星在Kojima的观测下显示为一片模糊的光亮,但后续观测(美国变星观测者协会和中央天文电报局)紧接着表明,他观测到的亮度变化实为微引力透镜的特征之一。

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左:前景恒星(橙色)的引力可以像透镜一样聚焦和放大来自较远恒星的光(黄色),因而在地球上可以检测到短暂的亮度激增。

中:如果前景恒星还具备一颗巨大的行星,亮度曲线则为双峰曲线。

右:一颗孤独的行星,或离它的主恒星较远或自由漂浮,透镜影响更为短小。

按照广义相对论,从地球的角度看一颗恒星从另一颗恒星后面“经过”时,前景恒星的引力会使背景恒星发出的光弯曲。对地球人来说,这看起来就像一颗恒星变亮了几天,又再次暗淡。如果前景中的恒星还具备一颗行星,就不仅是“闪烁——暗淡”,行星的引力将再添一次短暂闪光。

天文学家包括业余爱好者们,都在监测这类恒星系统的微引力透镜事件。到目前为止,他们已经发现了几十起,并且大部分行星都有着离它们的主恒星较远的运行轨道。但是Kojima-1的情况却与众不同。首先,大多数微引力透镜事件发生在星系中心,因为在那个方向有着更多的星星,但是Kojima发现的恒星系统位于与中心相对的稀疏区域。其次,这一恒星系统离我们很近,只有1600光年。相比之下,银河系中心距离地球26000光年。

由于前景恒星位处一个不那么拥挤的区域,而且比典型的微透镜恒星离地球更近,因此更易进行后续观测。随后便有多个队伍对其进行观测,其中包括由东京大学的Akihiko
Fukui领导的团队。在事件发生后的两个月半的时间里,他的团队用13架地面望远镜反复拍摄它的图片以获得它的频谱。

在2019年11月1日的《天文学杂志》(Astronomical Journal)上,该团队报告了这些观测的最终结论:该恒星系统的行星质量是地球的20倍,比海王星略大。同时,这颗被命名为Kojima-1Lb的行星的轨道距离主恒星1.1个天文单位,与地球相似 。但是由于主恒星的质量比太阳小,温度也比太阳低,所以处于这一轨道的行星实则位于雪线边缘,而非适宜居住的区域。到了雪线之外,水蒸气和其他气体将凝结成冰。也许海王星质量的行星位处这一边缘很正常。

Kojima-1Lb的主恒星是已知微透镜恒星中最亮的。大多数微透镜发现的恒星系统距离遥远并且非常暗淡,但这一系统却不同。天文学家们将利用最尖端甚至下一代望远镜继续研究这颗海王星质量的行星。

『天文时刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn

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NGC 3717:几乎侧向的旋涡星系

影像来源:  ESA/Hubble & NASA, Processing: D. Rosario

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