这可能是迄今为止发现的最奇怪的系外行星

巨行星同时绕三颗恒星运转
Weird Exoplanet
这颗系外行星名为HD 131399Ab。它是一个三合星系统的一部分,距离其母星比冥王星还要远,且比木星大四倍。科学家们正在思考,它为何能在不被其他两颗恒星甩出太空的情况下,远离其宿主星如此之远。ESO/L. Calçada

想象一颗行星,像木星一样,但重四倍。而且它有着巨大的轨道,可能比冥王星的轨道宽两倍。哦,还有,它有三颗太阳。这颗行星是真实存在的,距离我们只有 320 光年。认识一下 HD 131399Ab。

一支研究团队在使用欧洲南方天文台(ESO)在智利阿塔卡马沙漠运行的甚大望远镜时,发现了这颗奇特的行星,当时他们正在寻找约 100 颗年轻恒星周围的系外行星。这颗行星并非最大的系外行星,也不是第一颗在三合星系统中发现的行星,所谓的“天蝎座行星巡天”尚未结束,因此研究人员尚不确定是否会发现其他与 HD 131399Ab 类似的行星。但他们认为,这颗行星的大小及其在三颗太阳中的位置的组合,仍然让它对我们地球人来说显得尤为奇特。

“这比我们的动力学家”——计算行星如何运动的人——“所了解的任何事物都要疯狂,”该研究的第一作者、亚利桑那大学研究生凯文·瓦格纳(Kevin Wagner)告诉《大众科学》杂志。

该系统中的三颗恒星是 HD 131399A(我将称之为太阳 A)、HD 131399B(太阳 B)和 HD 131399C(太阳 C)。在进行更多观测之前,团队无法确定这颗行星如何融入整个系统,但已有了一些想法。HD 131399Ab 可能绕太阳 A 运行,而太阳 A 则与太阳 B 和 C 一起像一个活动转盘一样旋转,太阳 B 和 C 紧密地相互绕行。该团队今天在《科学》杂志上公布了他们的发现。

Stars Orbiting
来自 ESO:“这张图显示了 HD 131399 系统中行星的轨道(红线)和恒星的轨道(蓝线)。这颗行星绕系统中最亮的恒星 HD 131399A 运行。” ESO/L. Calçada

HD 131399Ab 之所以独特,是因为团队发现它离太阳 A 非常远。这颗行星位于它可能存在的、不被太阳 B 和 C 的引力甩出太空的最远边界附近,就像橡皮筋被拉到即将断裂前的最紧状态。“这颗行星离主星(太阳 A)如此之远,又离其他恒星(太阳 B 和 C)如此之近,这真的很令人惊讶,”瓦格纳说。“我们不认为这颗行星形成于我们今天看到的位置。并非不可能,但……更有可能的是它在别处形成,更靠近 [太阳 A] 或 [太阳 B 和 C],然后通过某种散射事件迁移到其当前位置。”

这颗行星也是首次通过直接成像发现的系外行星之一。通常,天文学家只是长时间观察恒星,等待系外行星从前面经过,就像遥远的日食一样。直接成像通过探测行星本身发出的热量来寻找行星。问题在于,直接成像只能看到大而热、远离其宿主星的行星,因为用于过滤掉所有非行星光线的滤光器也可能过滤掉更小、更近的行星,而较冷的行星不会发出足够多的红外光。即使质量是木星的四倍,HD 131399Ab 仍然是直接成像发现的最轻的行星之一。

A map of the planets in the sky
来自 ESO:“这张图显示了三合星 HD 131399 在巨大的南方星座半人马座(The Centaur)中的位置。这颗恒星,其最亮的组成部分绕着独特的行星 HD 131399Ab 运行,它太暗以至于肉眼无法看见,但可以用双筒望远镜找到。它的位置在这张图上用红圈标出。” ESO/IAU and Sky & Telescope

其他人也同意 HD 131399Ab 是一颗非常有趣的行星,但对其观测并不感到惊讶。“最极端、最疯狂的事物就是最大、最亮、离某物最近或离某物最远的,”对系外行星建模且未参与该研究的亚历山大·穆斯蒂尔(Alexander Mustill)告诉《大众科学》。“这些是你最先看到的。”

穆斯蒂尔和瓦格纳都希望直接成像巡天能让他们更深入地了解其他星系中行星的形成方式。我们并不确切知道像 HD 131399Ab 这样炙热、年轻且遥远的行星有多普遍。“如果这些巨大的遥远行星形成非常普遍,那么我们需要一个 [理论] 模型,能够轻松且频繁地形成这些天体,”穆斯蒂尔说。“但如果他们只发现一颗这样的行星,那么它就成了一种奇怪的异常,不代表大多数其他行星系统的形成方式。”

更新:HD 131399Ab 团队中的一些成员将于今晚(星期四)美国东部时间下午 5 点至 7 点在 Reddit 上进行一次“问我任何问题”(Ask Me Anything)活动。

 

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