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“流浪行星”数量超过正常行星

时间:2018-06-29 03:24来源:中国国家天文
科学家称,虽然一些系外行星可非常遥远地环绕一颗恒星运行,但多数系外行星很可能并不存在任何主恒星。同时,这些奇特行星并不仅仅是统计学范畴上的反常现象,它们从数量上很
科学家称,虽然一些系外行星可非常遥远地环绕一颗恒星运行,但多数系外行星很可能并不存在任何主恒星。同时,这些奇特行星并不仅仅是统计学范畴上的反常现象,它们从数量上很可能超过环绕主恒星“正常行星”数量的一半,其数量可能是银河系主序星(main-sequence stars)数量的两倍。
 
长期以来,天文学家猜测存在着自由运行的“流浪系外行星”,但显然它们的数量超出了许多研究人员的预计,令他们惊奇。同时,让科学家不得不重新思考行星的来源。日本大阪大学的Takahiro Sumi是该项研究负责人,他说:“此前对于界定行星的观测研究报告诉我们,行星仅是环绕恒星轨道运行的天体。然而这项最新研究显示大量的行星具有独特的形成方式且分散分布,并未环绕主恒星运行。”
 
在引力透镜作用下的系外行星
 
Takahiro Sumi和同事使用一种叫做重力微透镜的方法发现系外行星,这种观测发生在从地球观测角度一颗超大质量星体经过一颗恒星前面,邻近的天体弯曲并放大从遥远恒星释放的光线,其原理如同透镜一样。
 
该现象产生“光变曲线(light curve)”——随着时间的推移遥远恒星的光线出现变亮或者衰退现象,这些特征告诉天文学家大量关于前景天体大小的信息。在许多情况下,该邻近天体是一颗恒星,如果它存在任何环绕行星,它们将产生次有光变曲线。
 
在进行当前这项研究之前,天文学家曾使用重力微透镜技术观测发现近550颗系外行星。Takahiro Sumi和同事通过新西兰一台天文望远镜花费两年时间进行观测,期间监控银河系内5000万颗恒星,发现其中474颗恒星存在着光变曲线现象,其中10颗持续不足两年时间。
 
这10颗恒星光变曲线持续时间不足两年的现象表明,每颗恒星的前景天体并不是一颗恒星,很可能是一颗质量大约是木星的行星。并且其主恒星的信号并不存在。智利一台天文望远镜独立性观测支持这项发现,大约10颗行星远离其主恒星,其距离至少是地日距离的10倍,或者它们根本不存在主恒星。
 
普通穿越星系
 
重力微透镜现象非常罕见,这是由于它们要求背景恒星具有精密准直,因此不足两年时间内观测到的短暂光变曲线的10颗恒星现象表明,存在一定数量的行星远离主恒星,或者其偏远的运行轨道可穿过该星系。
 
Takahiro Sumi和同事计算显示,事实上这些类木星大小的“流浪行星”数量很可能是银河系主序星数量的两倍,它们的数量很可能比环绕主恒星的“正常行星”数量多50%。其它研究显示,超大质量行星很罕见地以10倍地日距离环绕主恒星运行,因此研究小组多数类木星行星(至少达到75%以上)可能是真实的“流浪行星”,不受恒星的引力作用而漂浮穿越太空。
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