首次测量到:一颗遥远“超级木星”的自旋,比木星还重11倍

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天文学家初次测量到一颗迢遥“超等木星”系生手星的自旋-轨道分列,同时也展示这种技术的远景,该技术可以在探索明白系生手星体系如何形成和演化方面取得突破。由埃克塞特大学斯特凡·克劳斯传授领导的一个国际科学家小组,对距离地球63光年的系生手星Beta Pictoris b举行了测量。这颗行星是在绘架座发现的,质量大约是木星的11倍(比木星还重11倍)。

初次测量到:一颗迢遥“超等木星”的自旋,比木星还重11倍

这颗行星围绕着一颗年轻的恒星运行,其轨道与我们太阳系中的土星雷同。其研究发现发表在《天体物理学》期刊上,标记取科学家初次测量直接成像行星体系的自旋-轨道分列。重要的是,这些结果给我们提供了一个新视角,以增强我们对行星体系形成汗青和演化的明白。恒星和行星轨道的对准程度,可以告诉我们很多关于行星是如何形成的信息,以及体系中多个行星在形成后是否会动态地相互作用。

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关于行星形成过程一些最早的理论是由18世纪闻名天文学家康德和拉普拉斯提出,他们注意到太阳系行星的轨道相互对齐,并与太阳的自转轴对齐,并得出结论,太阳系是由旋转和扁平的原行星盘形成。当发现高出三分之一的近距离系生手星,围绕其主星运行的轨道与恒星赤道未对齐时,真令人大吃一惊。甚至发现一些系生手星的轨道方向与恒星旋转方向相反。

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这些观测结果挑战了行星形成是在多少共面圆盘上发生整齐有序过程的见解。在这项研究中,研究职员设计了一种创新的方法,测量由Beta Pictoris旋转引起不到十亿分之一度的微小空间位移。研究小组在VLTI使用重力仪器举行测量,该仪器结合了相距140米望远镜发出的光。研究发现,恒星旋转轴与Beta Pictoris b行星及其延伸的碎片盘的轨道轴对齐。该团队成员、法国格勒诺布尔大学天文学家Jean-Baptiste LeBouquin博士说:

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恒星大气中的气体吸收会在光谱线上造成微小空间位移,可以用来确定恒星旋转轴的方向。挑战在于,这种空间位移极小:大约是恒星表观直径的百分之一,大概相当于从地球上看到人类在月球上的脚步巨细。结果表明,Beta Pictoris体系和我太阳系一样分列整齐。这一发现有利于行星间的散射,因为这是在更奇异热木星体系中观察到轨道倾斜度的原因。

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然而,必要对大样本的行星体系举行观察才能终极答复这个题目。该研究小组提出了一种新的干涉仪器,可以或许在更多即将被发现的行星体系上获得这些测量结果。VLTI一台专用高光谱分辨率仪器可以测量数百颗行星的自旋-轨道分列,包括那些长周期轨道上的行星,这将资助我们答复是什么动力过程塑造了行星体系的结构。

初次测量到:一颗迢遥“超等木星”的自旋,比木星还重11倍

博科园|研究/来自:埃克塞特大学

参考期刊《天体物理学》

DOI: 10.3847/2041-8213/ab9d27

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来源:https://www.toutiao.com/a6843773091261186571/
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