發(fā)現(xiàn) 4 個圍繞地球最近的單顆恒星運行的巖石世界，而且它們都很小

自 1916 年被發(fā)現(xiàn)以來，天文學(xué)家一直在尋找圍繞巴納德星運行的系外行星，巴納德星是離地球最近的孤星，距離地球僅 5.96 光年。

之前曾報道過這顆孤星軌道上有行星的不令人信服的跡象，但現(xiàn)在搜索工作終于得到了回報。

在宣布發(fā)現(xiàn)單一候選世界去年 10 月，由芝加哥大學(xué)的 Ritvik Basant 領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊已經(jīng)確認(rèn)了它和另外三個星球的存在——使圍繞巴納德星的已知世界總數(shù)達(dá)到四個。

使這一成就更加引人注目的是，該系統(tǒng)中的所有四顆系外行星都比地球小，是地球上最難找到的系外行星野生品種在銀河系中發(fā)現(xiàn)。

“這是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)——巴納德星是我們的宇宙鄰居，但我們對它知之甚少，”Basant 說.“它標(biāo)志著前幾代新儀器的精度取得了突破?！?/p>

巴納德之星，也被稱為吉 699是系外行星獵人感興趣的對象，原因有幾個。首先是它的距離：唯一離地球更近的恒星是半人馬座三元系統(tǒng)。

此外，巴納德星不僅僅是一顆像太陽一樣的孤星;它是一顆紅矮星，是銀河系中最常見的恒星類型。研究它可以告訴我們很多關(guān)于我們的銀河系鄰居和那里的行星、圍繞單顆恒星的行星系統(tǒng)以及圍繞紅矮星的行星系統(tǒng)的信息，例如它們的宜居程度如何.

看看目前已確認(rèn)的系外行星目錄，你可能不這么認(rèn)為，其中近 6,000 個條目在撰寫本文時，但圍繞外星恒星運行的世界并不容易被發(fā)現(xiàn)。由于系外行星比它們所環(huán)繞的恒星小得多、暗得多，天文學(xué)家依賴于檢測系外行星對恒星的影響。

兩個主要效應(yīng)要么是行星經(jīng)過我們和恒星之間時光線的周期性、微弱變暗，要么是恒星圍繞其與系外行星共享軌道的共同重心移動時的輕微運動，稱為徑向速度。

在巴納德星的情況下，沒有與軌道凌日一致的變暗。去年的探測是基于徑向速度的，這表明系外行星軌道平面的方向遠(yuǎn)離我們的視線。

這樣的信號非常小，并且難來辨別。Basant 和他的同事使用了MAROON-X 行星狩獵儀安裝在夏威夷的雙子座北望遠(yuǎn)鏡上，在三年的時間跨度內(nèi)對這顆恒星進(jìn)行了 112 個夜晚的觀測。然后，他們仔細(xì)研究數(shù)據(jù)，尋找恒星位置的微弱擺動。

他們的結(jié)果顯示存在四顆系外行星，并允許該團(tuán)隊計算其質(zhì)量和軌道周期。

• 巴納德 b質(zhì)量是地球的 0.3 倍，軌道周期為 3.2 天。
• 巴納德 c質(zhì)量是地球的 0.34 倍，軌道周期為 4.1 天。
• 巴納德 d質(zhì)量是地球的 0.26 倍，軌道周期為 2.3 天。
• 巴納德 e質(zhì)量是地球的 0.19 倍，軌道周期為 6.7 天。

這些軌道周期都離恒星太近了，不適合居住;在那個距離處，溫度太高，以至于表面不存在液態(tài)水。我們也不知道系外行星的性質(zhì)。在這些質(zhì)量中，類似于汞可能是最有可能的，但不能完全排除微小的氣體世界。

該研究還揭示了我們很容易錯過小型系外行星，即使它們就在我們的眼皮底下。我們還沒有在銀河系中發(fā)現(xiàn)很多類似地球的世界。巴納德系統(tǒng)證實，這種缺失很可能是我們無法找到它們的結(jié)果。

然而，巴納德 e 的質(zhì)量僅為地球的 0.19 倍，是迄今為止使用徑向速度發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最低的系外行星。如果這些系外行星就在那里，我們找到它們的能力就會越來越強(qiáng)。

“我們所做的很多事情都是漸進(jìn)的，有時很難看到更大的圖景，”Basant 說.“但我們發(fā)現(xiàn)了一些人類希望永遠(yuǎn)知道的東西。那種發(fā)現(xiàn)的感覺令人難以置信。

該團(tuán)隊的研究結(jié)果已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快訊.

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