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天文学家已发现NGTS38b,这是一颗异常巨大的系外行星,其六个月的轨道使其成为通过恒星凌日法探测到的行星中罕见的发现。
来源:贝尔法斯特女王大学
科学家发现了一颗比木星大的罕见行星,它每180天绕一颗遥远的恒星运行一周。

一颗质量几乎是木星五倍的行星每180天绕一颗遥远的恒星运行一周。
这颗名为NGTS38b的行星是一颗系外行星,即围绕太阳系外恒星运行的星球。

NGTS38b比木星宽约8%,质量接近木星的5倍。
具有这种大小和质量组合的行星通常被称为超级木星。

一次单独的运输启动了搜索
第一条线索来自美国国家航空航天局(NASA)的凌日系外行星勘测卫星(TESS)的观测结果,该卫星旨在探测恒星亮度的轻微下降。
当一颗行星从其恒星前方经过时,就会发生这种亮度变暗现象,这种现象被称为凌日。

据研究人员称,NGTS38b的180天轨道是通过凌日法发现的最长轨道之一。

女王大学数学与物理学院的博士生托比罗德尔在克里斯托弗沃森教授的指导下主导了这项工作。

这是一项令人难以置信的发现。
我们非常擅长寻找那些轨道周期极短、离恒星很近的行星。
因此,发现一颗轨道周期为180天、距离恒星远得多的行星意义重大

这段探索之旅始于该行星首次被TESS通过一次单独的凌日现象探测到时。
我们团队随后使用位于智利的下一代凌日巡天调查(NGTS)的望远镜对这颗恒星观测了200多个夜晚,之后捕捉到了第二次凌日现象的最后时刻。
我们通过分解来自恒星的光线,能够测量出恒星运动的微小变化。
这让我们能够探测到行星对其恒星的微小引力。
综合分析所有这些数据后,我们发现这颗行星每180天完成一次轨道运行——这标志着它一年的长度。
一颗温度较低的巨星沿不寻常的轨道运行
沿长而宽的轨道运行的行星特别难以探测,因为它们穿过其恒星的频率较低,且不太可能直接从恒星和地球之间经过。
托比补充道:这颗行星的温度比我们能详细研究的大多数其他行星要低得多,因此这是一个研究行星在这些较低温度下会发生什么的绝佳机会。
太阳系中的大多数行星轨道几乎是圆形的,但这颗新行星的轨道则略显不同寻常,呈椭圆形。
在离其恒星最近时,它与恒星的距离只比水星到太阳的距离稍远一点。
在最远时,它与恒星的距离几乎和地球到太阳的距离一样。
然而,由于其宿主恒星比我们的太阳更大更热,这颗行星比地球更热。
因为这颗行星质量极大,所以它也拥有非常强的引力,而且它与恒星的距离足够远,或许能维持住卫星或行星环——这非常令人兴奋,因为目前我们尚未在太阳系外的任何行星周围发现过卫星或行星环。
长轨道考验行星搜索
研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。
女王大学的研究人员领导了这项国际合作,合作者还包括来自莱顿大学、日内瓦大学、华威大学、伯明翰大学和新墨西哥大学等机构的科学家。
克里斯托弗沃森教授补充道:这一发现是多年侦查工作的成果。
由于这颗行星完成一次轨道运行大约需要六个月,我们只有为数不多的机会观测到另一次凌日现象。
他补充道:如果我们希望找到另一颗类地行星,提升探测长轨道周期行星的能力至关重要。
当然,这颗行星一点也不像地球,但它表明过去二十年来这项技术的进步有多显著。
独立观测证实了这颗行星
由智利圣地亚哥阿道夫伊瓦涅斯大学的费利佩罗哈斯和拉斐尔布拉姆博士领导的另一个团队独立发现了这个行星系统,并在arXiv上发表了自己的论文。
这颗行星在已知的凌日系外行星中十分突出,其质量为4.5个木星质量,轨道周期为半年,且偏心率较小。
这类天体几乎未被探索过,它们的特性保留着形成过程的痕迹,这使得该系统成为研究巨行星起源的绝佳案例。
参考文献10.1093mnrasstag1061
相关知识
超级木星是一类系外气态巨行星,其质量显著大于木星,但未达到褐矮星的质量阈值(约13倍木星质量)。
它们通常拥有更浓厚的大气、更强的引力,部分还可能处于离母星极近的轨道,表面环境极端,是天文学家研究系外行星形成与演化的重要对象。
BY: Queens University Belfast
FY: AI
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