光的怪癖揭示了迄今為止最奇怪的行星系統(tǒng)

僅 120 光年外的天體集合是一個(gè)真正令人震驚、獨(dú)一無二的系統(tǒng)。

它由兩顆褐矮星組成，它們被鎖定在一種稱為黯然失色雙星的配置中，一顆較小的系外行星在它自己的軌道上圍繞著這兩顆矮星。使該系統(tǒng)更加特別的是，這顆系外行星在垂直平面上圍繞褐矮星的兩極運(yùn)行。

這是第一次在圍繞任何雙星系統(tǒng)的極地軌道上發(fā)現(xiàn)系外行星，更不用說一對(duì)黯然失色的褐矮星了。這個(gè)被稱為 2M1510 的系統(tǒng)代表了有史以來發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)黯然失色的褐矮星雙星。

“一顆行星不僅圍繞雙星運(yùn)行，而且圍繞雙星褐矮星運(yùn)行，并且位于極地軌道上，這是相當(dāng)不可思議和令人興奮的，”天文學(xué)家 Amaury Triaud 說英國(guó)伯明翰大學(xué)。

褐矮星是奇怪的小東西（“小”是相對(duì)的）。它們占據(jù)了恒星和行星之間奇怪的中間質(zhì)量狀態(tài)。它們的質(zhì)量下限約為 13木星，重到足以引發(fā)核心聚變，但不夠重，無法讓我們?cè)谌阈堑暮诵闹锌吹綒渚圩儭?/p>

相反，它們會(huì)聚變氘或重氫。那是氫的同位素，具有質(zhì)子和中子，而不僅僅是質(zhì)子;因此，它比普通氫氣重，并且需要更少的熱量和壓力來熔化。

對(duì)于嬰兒恒星來說，氘聚變只是它們旅程中的一個(gè)步驟，因?yàn)樗鼈儠?huì)繼續(xù)積累質(zhì)量;褐矮星以相同的方式形成，但在它們獲得足夠的質(zhì)量進(jìn)行氫聚變之前停止生長(zhǎng)。因此，它們有時(shí)被稱為“失敗”的恒星，但將它們視為星譜的一端可能更準(zhǔn)確。

褐矮星提供了我們可能無法從恒星或行星中獲得的恒星和行星形成的見解......這就是這個(gè)新發(fā)現(xiàn)如此迷人的部分原因。

實(shí)際上，這一發(fā)現(xiàn)是以一種非常非常規(guī)的方式完成的。

由伯明翰大學(xué)（University of Birmingham）的天文學(xué)家托馬斯·貝克羅夫特（Thomas Baycroft）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在注意到奇怪的東西時(shí)，正在仔細(xì)分析來自褐矮星雙星的光線，以描述這兩個(gè)天體的物理和軌道特性。恒星的運(yùn)動(dòng)不能完全用它們彼此圍繞的軌道來解釋。

現(xiàn)在，恒星在太空中并不是固定的。它們甚至可以受到更小的天體的引力影響;因此，一顆繞軌道運(yùn)行的系外行星的恒星會(huì)受到引力拉扯，只是一點(diǎn)點(diǎn)，導(dǎo)致它在原地“擺動(dòng)”一點(diǎn)點(diǎn)，從而微小地改變其光的波長(zhǎng)。

包括 Triaud 在內(nèi)的天文學(xué)家已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步在過去的幾年里，他們通過仔細(xì)尋找恒星軌道上的這些擺動(dòng)來探測(cè)多星系統(tǒng)中的行星——因此，當(dāng) 2M1510 的光線中出現(xiàn)一個(gè)小故障時(shí)，他們已經(jīng)準(zhǔn)備好找到答案。

對(duì)該系統(tǒng)的仔細(xì)研究揭示了第三顆褐矮星，距離要遠(yuǎn)得多——太遠(yuǎn)了，不可能是 2M1510 中擺動(dòng)的來源。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一些建模，并找到了一個(gè)令人驚訝的答案。

“我們審查了所有可能的情況，唯一與數(shù)據(jù)一致的是，如果行星位于圍繞這個(gè)雙星的極地軌道上，”“貝克羅夫特 說.

根據(jù)他們的測(cè)量，兩顆褐矮星——2M1510 A和2M1510 B——的質(zhì)量大約是木星.它們的軌道相對(duì)較近，周期僅為 20.9 天。從地球的角度來看，黯然失色的雙星意味著它們?cè)谲壍缆窂缴媳舜饲懊娼?jīng)過。

第三顆褐矮星 2M1510 C 的距離要遠(yuǎn)得多，大約是地球和太陽之間距離的 250 倍，周期約為 11,000 年。

這顆名為 2M1510 （AB） b 的系外行星的性質(zhì)有點(diǎn)難以確定，因此目前尚不清楚。軌道周期的范圍在 100 到幾千天之間，質(zhì)量的范圍在 10 到 1,000 個(gè)地球質(zhì)量之間，最有可能的范圍在數(shù)百個(gè)地球質(zhì)量的某個(gè)地方（木星大約是318 土塊).

該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃更詳細(xì)地進(jìn)行后續(xù)觀測(cè)，以縮小這一相當(dāng)大的不確定性，并弄清楚 2M1510 到底發(fā)生了什么。但是，即使用模糊的術(shù)語來說，這一發(fā)現(xiàn)也非常令人興奮。

“這一發(fā)現(xiàn)是偶然的，從某種意義上說，我們收集觀測(cè)數(shù)據(jù)并不是為了尋找這樣的行星或軌道配置。因此，這是一個(gè)很大的驚喜。特里奧德 說.“總的來說，我認(rèn)為這向我們天文學(xué)家以及廣大公眾展示了我們所居住的迷人宇宙中的可能性?！?/p>

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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