鄰近紅矮星系統或存在類地行星
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紅矮星Gliese 832內可能存在的類地行星
來源:ESO/M. Kornmesser/N. Risinger (skysurvey.org)
在過去的幾年裡,圍繞著紅矮星運行的系外行星鮮有發現。不過,僅僅在2016年和2017年,天文學家宣布在比鄰星(Proxima b)附近發現了一個陸地(即岩石)行星,一個環繞著trappist - 1的七顆行星系統,以及環繞著附近的LHS 1140(LHS 1140b)和GJ625(GJ 625b)的類地行星。
德克薩斯大學阿林頓分校(UTA)的物理學家最近宣布發現了一個可能的類地行星,它環繞著一個距地球16光年的紅矮星Gliese 832運行。天文學家從前探測到過兩個環繞Gliese 832的系外行星,進行了一系列計算之後,UTA團隊表示,其中可能還存在第三個行星。
他們的研究結果,標題為《GJ 832系統中可能存在的地球質量行星的動力學》,最近發表在《天體物理學雜誌》上。舒曼·薩塔勒(Suman Satyal)博士是一位物理學研究員、講師和實驗室主管,由薩塔勒博士領導的研究小組,試圖通過數值和詳細的相位空間分析來研究Gliese 832行星軌道的穩定性。
可能宜居的系外行星Gliese 832c的藝術想像圖
來源:PHL/UPR Arecibo
正如文章中所指出的,在過去,Gliese 832周圍發現過兩顆系外行星,包括2008年的一顆類似木星的氣態巨行星Gliese 832b,以及2014年的類似地球的Gliese 832c。在不同方面,這些行星各不相同。除了質量上的差異外,它們在軌道上的變化也很大,Gliese 832b的軌道距離約為0.16 AU,Gliese 832c的軌道距離為3~3.8 AU。
正因如此,UTA團隊試圖確定是否有第三顆行星存在與這兩者的軌道之間。為了達到這個目的,他們對恆星周圍橢圓軌道的三、四體行星系統進行了數值模擬,這些模擬考慮了大量初始條件,行星軌道的相空間模擬包括了條件所允許的所有可能的狀態。
然後,他們把Gliese 832的徑向速度測量數據包括在內,根據行星的存在情況計算出它的質量為1~15個地球質量。徑向速度(RV)方法是根據恆星速度的變化來確定圍繞恆星的行星是否存在。換句話說,一個恆星來回移動的事實表明它正受到行星系統的影響。
利用一個假想的行星系統模擬恆星的RV信號,這個假想系統允許研究團隊限制行星圍繞恆星運行的平均距離(即半長軸)和上質量極限。最後,他們的研究結果為第三顆行星的存在提供了強有力的證據。正如薩塔勒博士在新聞中解釋的那樣:
「我們還使用了軌道參數時間演化的綜合數據,用於計算兩顆已知行星和這顆類地行星的合成徑向速度曲線。我們得到了不同質量和距離的徑向速度曲線,表明了其中新行星的存在。」
Gliese 832附近三顆行星的軌道
來源:uta.edu/Suman Satyal
根據計算,Gliese 832系統可能存在的類地行星在1~15個地球質量,圍繞恆星運行的距離為0.25~2.0AU,在大約10億年內它將保持在穩定軌道運行。正如薩塔勒博士所指出,所有來自Gliese 832系統的信號都指向第三顆行星的存在。另一個有趣的發現是,這個行星的軌道在Gliese 832的宜居帶之外。
他說:「這顆行星的存在是由系統的長期軌道穩定性、軌道動力學和合成徑向速度信號分析所支持的。與此同時,還需要大量的徑向速度觀測、傳輸方法研究以及直接成像,以確定Gliese 832系統中可能出現的新行星。」
藝術想像圖
來源:M. Weiss/CfA
得克薩斯大學物理物理系主任亞歷山大·韋斯(Alexander Weiss)也稱讚了這一研究,他說:
「這是一個重大的突破,薩塔勒博士證明該行星能夠在一個紅矮星的宜居帶保持穩定的軌道超過10億年,這不僅引人矚目,並且展示了我們系天體物理小組的世界級能力。
展望未來,薩塔勒博士和他的同事們將會尋求確認這個行星的存在,其他研究機構也會進行類似的研究,在未來幾年裡,期待著來自下一代太空望遠鏡,如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測,給我們帶來新的發現。
內容選自:universetoday
翻譯:GLA
責任編輯:解仁江
牧夫新媒體編輯部
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