01.20 遠方的星辰:新的超級地球比鄰星c

遠方的星辰:新的超級地球比鄰星c

在突破攝星計劃中,微型航天器正全速向比鄰星b飛去。現在,天文學家認為,比鄰星b可能有一個兄弟:這是一顆超級地球,在4光年之外,和它圍繞著同一顆紅矮星運行。

藝術指導: JASON TREAT, NGM STAFF; SEAN MCNAUGHTON

數據來源:BREAKTHROUGH INITIATIVES; ZAC MANCHESTER, STANFORD UNIVERSITY

  比鄰星是一顆紅矮星,距離我們大約4.24光年,是太陽最近的恆星鄰居。天文學家發現,它周圍的行星可能不止一顆,而是兩顆。

  在2019年“突破討論”大會上,意大利都靈天文臺的Mario Damasso首次宣佈:“我們很高興地向大家介紹比鄰星可能存在的新行星,我們稱之為‘比鄰星c’。”發表於1月15日《科學進展》的一篇論文描述了這顆行星的情況。

  “這只是一顆可能存在的行星,”Damasso繼續說:“這一點非常重要。”

  如果這顆行星真的在那裡,那麼其質量至少是地球的6倍,它也就是所謂的超級地球;它繞恆星一圈需要1936天。這意味著它的地表平均溫度太低,液態水無法流動。

  “這顆星球適合人類居住嗎?嗯,算不上——那裡真的很冷。”克里特大學的Fabio Del Sordo說。

虛無縹緲

  2016年,“黯淡紅點”項目的科學家發現第一顆圍繞比鄰星旋轉的行星:其質量至少是地球的1.3倍,據我們所知,它的溫度足以讓星球表面的生命茁壯成長。科學家通過研究其重力對比鄰星的吸引並導致這顆恆星輕微擺動,從而確認了它的存在,並將之命名為“比鄰星b”。

  最近,Damasso和Del Sordo決定重新梳理數據,試圖發現比鄰星b。這一次,他們改變了處理數據的方法:移除比鄰星b和恆星內部活動的信號,加上了豎琴光譜儀在549天 內得到的61個測量值。豎琴光譜儀安裝在智利拉西拉天文臺的望遠鏡上。

  他們一共得到了大約17年恆星晃動和擺動的數據,其中一個信號引起了他們的注意,它似乎來自比鄰星周圍軌道上的另一顆行星。如果確有這顆行星(當然,這個“如果”還有待商榷),那麼比鄰星c繞恆星一週需要5個地球年多一點的時間,軌道距離是地球到太陽距離的1.5倍。

  “這次發現極具挑戰性,”Del Sordo說:“我們問過自己無數次,是不是真的存在這樣一顆行星。但可以肯定的是,即使這顆行星虛無縹緲,我們也應該繼續努力,為之後的工作打下更堅實的基礎。”

我們的征途是星辰大海

  科學家們將繼續收集比鄰星的數據,並計劃利用歐洲航天局的蓋亞探測器提供的信息,進一步研究比鄰星的運動,完善對擺動的解釋。他們還表示,未來也許可以用望遠鏡直接觀測到這顆行星。

遠方的星辰:新的超級地球比鄰星c

恆星比鄰星的紅光籠罩著行星比鄰星b的地表。

繪製:ESO, M. KORNMESSER

  此外,阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)對比鄰星的觀測也支持了這種可能性:軌道上可能有多個行星。在這些圖像中,比鄰星周圍環繞著塵埃帶,它們可能來自於繞行天體。而且,ALMA在比鄰星系統中,發現了另一個明亮的光源,位置與比鄰星c的軌道距離大致相仿。

  “來源不明,有什麼東西在那裡。可能是背景光源,也有可能是干擾,我們不知道,”Del Sordo說。

  馬克斯·普朗克太陽系研究所的Rene Heller說:“這個結果非常讓人吃驚,在未來幾個月乃至幾年時間裡,我希望它能經受住科學驗證。”

  夏威夷大學的Lauren Weiss則認為,研究團隊看到的可能是星系中其他多個行星產生的信號,也有可能是恆星干擾。

  “也許還有更多的行星,但在你們宣佈比鄰星c的時候還沒有被發現,”她在大會上對Damasso和Del Sordo說:“除了你們說的繼續監測,我真的不知道我們還能做什麼……這將是一條漫長的路。”


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