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天文学家发现了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。
图片来源: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,它围绕一颗遥远的恒星运行,每180天公转一周。

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。
它被称为NGTS38b,是一颗系外行星,即围绕太阳系外恒星运行的行星。

NGTS38b大约比木星宽8%,质量接近木星的5倍。
具有这种大小和质量组合的天体通常被称为超级木星。

一次过境启动了搜索
第一个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微小下降。
当行星从其恒星前方经过时会发生这种亮度变暗现象,这种过程被称为凌日。

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。

托比罗德尔是女王大学数学与物理学院的一名博士生,他在克里斯托弗沃森教授的指导下领导了这项工作。

托比评论道:这是一项令人难以置信的发现。
我们非常擅长寻找轨道周期极短、靠近其恒星的行星。
因此,发现一颗轨道周期远达180天的行星意义重大

旅程始于TESS通过单次凌日首次探测到这颗行星之时。
我们团队随后将位于智利的下一代凌日巡天(NGTS)的望远镜对准该恒星观测了200多个夜晚,才捕捉到第二次凌日的最后时刻。
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。
这让我们得以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。
一颗温度较低的巨行星沿一条不寻常的轨道运行
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。
这颗行星的温度比我们能详细研究的大多数其他行星低得多,因此这是研究行星在这种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,但这颗新发现的行星的轨道则稍微更不寻常,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。
不过,由于其宿主恒星比太阳更大、更热,这颗行星的温度比地球高。
因为这颗行星质量非常大,所以它也有非常强的引力,而且离它的恒星足够远,可能能够维持卫星或行星环——这非常令人兴奋,因为此前我们从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:这一发现是多年侦探式研究工作的成果。
由于这颗行星完成一次轨道运行大约需要六个月,我们只有少数机会观测到它的另一次凌日现象。
他补充道:如果我们希望找到另一颗类似地球的行星,提升探测长轨道周期行星的能力至关重要。
当然,这颗行星与地球完全不同,但它展示了这些年来相关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该行星系统,并在arXiv上发表了自己的论文。
这颗行星在目前已知的凌日系外行星中十分突出,其质量为4.5倍木星质量,轨道周期为半年,且偏心率较小。
像这样的世界几乎未被探索过,它们的特性保留了其形成的痕迹,这使得该系统成为研究巨行星起源的绝佳案例。
参考文献10.1093《皇家天文学会月报》stag1061
相关知识
超级木星是一类系外气态巨行星,质量显著超过木星(通常为木星的数倍至十几倍,未达褐矮星的临界质量)。
它们多围绕其他恒星运转,部分因距母星近呈高温状态,大气含氢、氦及重元素,结构与木星类似但内部压力和温度更高,是系外行星研究的重要对象。
BY: Queens University Belfast
FY: AI
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