最快的系外行星被超高速恒星以120万英里/小时的速度拖过太空

珍重热爱生命 2025-04-24 05:43:04
有史以来最快的系外行星被超高速恒星以 120 万英里/小时的速度拖过太空

是鸟吗?是飞机吗?不,这是超级海王星!但这个模仿超人的行星并不是自己在太空中爆炸的。它被它的母星拖着走。

美国宇航局的科学家们发现了他们怀疑是这颗超高速恒星在太空中飞驰,后面拖着一颗类似海王星的行星。该系统似乎以每小时 120 万英里(每小时 190 万公里)的惊人速度移动。如果这一发现得到证实,这将是有史以来最快的太阳系外行星“系外行星”系统。

“我们认为这是一个所谓的超级海王星世界,围绕一颗低质量恒星运行,如果它在我们的太阳系中,那么它的距离将位于金星和地球的轨道之间,”团队负责人、美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员肖恩·特里说。“如果是这样,它将是有史以来第一颗被发现围绕超高速恒星运行的行星。”

这颗恒星和它所拖曳的行星在 2011 年收集的数据中首次被暗示,这要归功于偶然的排列和阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 于 1915 年在他的巨著《广义相对论》中首次预言的现象。

当行星经过与行星无关的背景恒星时,引力透镜对行星猎人很有用。从地球上看,这些行星扭曲空间的方式会导致恒星的位置发生微小的变化。

因此,这种称为“微透镜效应”的效应可用于探测远超出太阳系界限的暗行星,而这些行星使用传统的基于光的天文学实际上是不可见的。

一颗星星和它的行星,还是一颗行星和它的月亮?

在这种情况下,该团队检测到一个微透镜信号,表明有两个宇宙天体。他们确定其中一个透镜体的质量大约是其伴星的 2,300 倍,但无法确定这些物体的确切质量,因为它们离得太远了。“确定质量比很容易,”团队成员、马里兰大学帕克分校和美国宇航局戈达德的高级研究科学家大卫·贝内特说。“计算它们的实际质量要困难得多。”贝内特是 2011 年发现背后的团队的一员,该发现怀疑透镜体是一颗质量约为太阳质量五分之一的恒星,是一颗质量是地球 29 倍的行星。

或者,第一个天体可能是一颗更近的“流氓行星”,没有母星,质量大约是木星的 4 倍。这将使第二个透镜体成为与这颗行星相关的卫星。

为了消除这种困惑,贝内特加入了这个新团队,他们开始搜索夏威夷凯克天文台和恒星跟踪宇宙飞船盖亚收集的数据。研究小组推断,如果这对透镜体真的是一颗流氓行星和它的尾随卫星,那么如果没有透镜背景星光的帮助,它们就会看不见。

然而,如果这是一颗拖着超级海王星的恒星,那么,尽管这颗行星太暗而无法看到,但来自恒星的光应该可以识别它。

这次搜索似乎很成功。研究人员发现了一颗距离地球约 24,000 光年的强烈可疑恒星。这颗恒星正好位于银河系的中心凸起处,那里聚集着恒星天体。

然后,该团队研究了这颗恒星在 2011 年的位置,并将其与 2021 年的位置进行了比较。10 年多的时间里,位置的变化揭示了该系统的高速。

尽管科学家们估计这颗恒星以 120 万英里/小时的速度拖着它的系外行星前进,但他们迄今为止所研究的只是它在二维空间中的运动。恒星系统也可能靠近或远离地球。如果是这样,这可能会将其速度推高到 130 万英里/小时(每秒 600 公里)以上。这很重要,因为该速度超过了银河系的逃逸速度。这意味着这颗超高速恒星及其行星可能注定会逃离银河系并进入星系际,尽管这个过程需要数百万年。

该团队现在将尝试最终确定 2011 年发现的透镜体是否真的是这颗可疑的恒星。

“如果高分辨率观测表明这颗恒星只是停留在同一个位置,那么我们可以肯定地判断它不是产生信号的系统的一部分,”团队成员、马里兰大学研究员 Aparna Bhattacharya 说。“那意味着流氓行星和系外卫星模型受到青睐。”

除了这个系统之外,这个团队和其他科学家现在将尝试发现更多与超高速恒星相关的行星。当南希·格雷斯·罗曼太空望远镜于 2027 年 5 月发射时,这项搜索将得到重大推动。Roman 还可以帮助弄清楚是什么以如此令人难以置信的速度发射了一些恒星。

“在这种情况下,我们使用 MOA 以获得宽广的视场,然后使用 Keck 和 Gaia 以获得更清晰的分辨率,但多亏了 Roman 强大的视野和规划中的巡天策略,我们不需要依赖额外的望远镜,”Terry 说。“罗曼会做到这一切。”

该团队的研究于周二(2 月 10 日)发表在《天文学杂志》上。

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