天文学家发现了一颗围绕巴纳德星运行的系外行星,巴纳德星是离我们太阳最近的单星。这颗新发现的系外行星质量至少是金星的一半,年仅持续三天多一点。此外,研究小组还探测到了表明有另外三颗潜在系外行星围绕同一颗恒星运行的迹象。
巴纳德星距离地球仅六光年,是仅次于三重星阿尔法·仙女星系统的第二近星系,也是离地球最近的个体恒星。由于其靠近,使其成为寻找类地系外行星的主要候选者。尽管2018年有过一次令人振奋的发现,但到现在为止,巴纳德星周围的行星还没有得到证实。
今天在《天文学与天体物理学》期刊发布的论文中详细宣布了这一系外行星的发现,基于在智利的帕拉纳尔天文台利用欧洲南方天文台(ESO)的超大望远镜(VLT)五年的观测。“花了一段时间,但我们一直相信我们会发现一些东西,”来自西班牙加那利天体物理研究所的研究者、该研究的首席作者乔奈·冈萨雷斯·埃尔南德斯说道。研究小组在巴纳德星的可居住或温暖区寻找系外行星的迹象,这一区域是行星表面可能存在液态水的地方。天文学家经常关注像巴纳德星这样的红矮星,因为在这些较小的恒星周围探测低质量岩石行星比在更大的类似太阳的恒星周围更容易。[1]
这颗被指定为巴纳德b [2] 的行星,围绕其母星运行的距离是水星与太阳距离的二十倍。它在仅3.15个地球日内完成一次绕星轨道,并且表面温度大约为125°C。“巴纳德b是已知的最低质量系外行星之一,也是为数不多的质量低于地球的行星之一。然而,它离其宿主星太近, 位于可居住区内,”冈萨雷斯·埃尔南德斯提到。“尽管这颗星的温度比我们的太阳低约2500度,但那里条件太热,无法支持表面液态水。”
研究团队使用ESPRESSO,这是一个高灵敏度仪器,旨在探测由环绕行星的引力影响而导致的恒星晃动。他们的发现得到了其他系外行星探测仪器的数据支持,包括ESO的拉西拉天文台的HARPS、HARPS-N和CARMENES。然而,新发现未能证实2018年提出的系外行星的存在。
除了确认的系外行星,国际团队还发现有潜在的三颗系外行星候选者围绕巴纳德星运行。然而,仍需要使用ESPRESSO进行进一步观测以确认它们的存在。“我们需要继续监测这颗星,以验证其他候选信号,”来自加那利天体物理研究所的研究者和该研究的共同作者亚历杭德罗·苏亚雷斯·马斯卡雷诺评论道。“尽管如此,这颗行星的发现,加上之前发现的像比邻星b和d,表明我们的宇宙邻居充满了低质量行星。”
正在建设中的欧洲南方天文台的极大型望远镜(ELT)将彻底改变系外行星的研究。ELT的ANDES仪器将使科学家能够在附近恒星的温暖区域识别更多这种小型岩石行星,超越当前望远镜的能力,并促进对它们大气成分的研究。
注释
[1] 天文学家通常集中在较冷的恒星上,比如红矮星,因为它们的温暖区域离恒星要比像太阳这样的较热恒星近得多。这种近距离使得温暖区域内的行星具有更短的轨道周期,使天文学家能够在几天或几周内追踪它们,而不是几年。此外,由于红矮星的质量远低于太阳,它们受到环绕行星的引力影响产生更强的引力变化,从而导致更明显的晃动。
[2] 在科学实践中,系外行星通常以其宿主恒星命名,并附上小写字母,‘b’表示第一个被发现的行星,‘c’表示下一个,依此类推。因此,巴纳德b的名称也被赋予了一个之前疑似绕巴纳德星运行的行星候选者,该候选者尚未得到科学家的证实。