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亚海王星大小的行星已通过可居住区行星探测器

更新时间:2020-09-13 19:08点击:

  开普勒太空船最初检测到的信号已经使用宾州州立大学建造的天文光谱仪-可居住区行星搜寻器(HPF)验证为系外行星,最近安装在德克萨斯州麦当劳天文台的10m Hobby-Eberly望远镜上。HPF迄今为止提供了来自附近低质量恒星的红外信号的最高精度测量结果,天文学家通过排除可能以非常高的概率污染信号的所有可能性来验证候选行星。研究结果的详细信息刊登在“天文学报”上。

亚海王星大小的行星已通过可居住区行星探测器

  这颗名为G 9-40b的行星大约是地球大小的两倍,但其大小可能更接近海王星,并绕着低质量的主恒星M矮星运行,距地球仅100光年。开普勒观察到行星在运行过程中每六天完成一次飞行,绕过恒星前方或经过恒星时,观察了主恒星光线的下降,从而发现了该行星。然后,使用来自HPF的精密光谱观测对该信号进行验证,从而排除了可能存在紧密的恒星或星际二元伴星的可能性。其他望远镜的观测,包括阿帕奇波因特天文台的3.5m望远镜和里克天文台的3m Shane望远镜,也有助于证实这一身份。

  该论文的主要作者,前博士学位,古德蒙德·斯特凡森(GuðmundurStefánsson)说:“ G 9-40b是已知的前二十个最靠近的过境行星之一,这使这一发现确实令人兴奋。”宾夕法尼亚州立大学的学生,目前是普林斯顿大学的博士后。“此外,由于其较大的传播深度,G 9-40b是用未来的太空望远镜研究其大气成分的绝佳候选系外行星。”

  宾夕法尼亚州立大学研究生,论文作者卡莱布·卡纳斯(CalebCañas)说:“从HPF进行的光谱观测使我们能够在地球质量上放置12个地球质量的上限。”“这表明行星正在引起宿主恒星而不是诸如背景恒星之类的其他天体物体的光的下降。我们希望通过HPF获得更多观测来精确测量其质量,这将使我们能够限制其体积成分,并区分主要是岩石成分或富含气体的成分。”

  HPF于2017年底被送至麦当劳天文台的1000万爱好业余望远镜,并于2018年底开始全面科学运行。该仪器旨在检测和表征宜居区域中的行星,这是恒星周围可以维持行星的区域表面上的液态水-附近的低质量恒星周围。HPF的独特功能是使用由美国国家标准技术研究院和科罗拉多大学博尔德分校的合作者制造的激光频率梳进行精确的光谱校准。

  天文学教授Suvrath Mahadevan说:“目前,我们正在使用HPF来调查最近的低质量恒星,也称为M矮星,它们是银河系中最常见的恒星,目的是在我们的恒星附近发现系外行星。”宾夕法尼亚州立大学的天体物理学和HPF光谱仪的主要研究人员。

  除了通过HPF获得的数据外,科学家还使用了Stefánsson博士论文中开发的光度技术和仪器,在新墨西哥州阿帕奇角天文台使用3.5m望远镜对过渡行星进行了另一次观测。这些过境观测结果有助于进一步解决“过境形状”(代表代表主行星光被遮挡多少的曲线),从而获得更精确的行星参数。此外,利克天文台使用3m Shane望远镜进行的高对比度成像观测表明,寄主恒星是这些过境的真正来源。

  宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学名誉教授拉里·拉姆西(Larry Ramsey)表示:“很高兴看到HPF调查的第一个结果出来。HPF是从头开始构建的,目的是使精确测量能够发现和确认行星。”


亚海王星大小的行星已通过可居住区行星探测器