天文学家发现超大行星 颠覆人类既有认知

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【大纪元2023年12月04日讯】(大纪元记者陈俊村报导)美国天文学家发现一颗巨大的系外行星,其质量为地球的13倍。该行星的尺寸对于它的母恒星而言实在太大,足以颠覆人类先前对行星与其恒星系统如何形成的认知,挑战既有的星球形成模型。

美国宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University,简称宾州州立大学)在11月30日发布的新闻稿中表示,该校研究人员最近发表的一项研究发现,这颗名叫LHS 3154b的行星环绕一颗超冷的恒星LHS 3154运转。该恒星的质量只有太阳的九分之一。

LHS 3154是一颗红矮星。红矮星在宇宙中素以质量小和温度低着称。相较于地球和太阳的质量比,LHS 3154b与LHS 3154的质量比超过100倍。这意味着LHS 3154b这颗新发现的行星十分巨大。

这项发现颠覆了现有用来预测小型恒星四周的行星如何形成理论,也标志着天文学家首次观测到质量如此大的行星环绕质量如此小的恒星。

LHS 3154b与LHS 3154的质量比以及地球和太阳的质量比的示意图。(Pennsylvania State University)

这项研究的报告撰写人之一、宾州州立大学天文与天体物理学教授马哈德万(Suvrath Mahadevan)说,本次发现深刻地指出,人类对宇宙所知甚少。“我们之前不会想到,这么重的行星会存在于质量如此小的恒星周围。”

马哈德万解释说,恒星是由巨大的气体和尘埃云组成的。恒星形成后,这些气体和尘埃会形成盘状物质,继续环绕着新生的恒星,最终可能演化为行星。

他说,LHS 3154四周的盘状物质并没有足够的固体物质能形成行星,但LHS 3154b却形成了。因此,他们必须重新检视他们对行星和恒星如何生成的认知。

在这项研究中,研究人员使用自行建造的名为“宜居区行星探测器”(Habitable Zone Planet Finder,HPF)的天文光谱仪找到了LHS 3154b。该仪器被设计来侦测太阳系以外环绕最冷恒星运行,而且表面可能存在液态水的行星。液态水是生命存在的关键。

马哈德万说,这些超冷恒星的低温意味着,表面拥有液态水的行星与其恒星之间的距离比地球与太阳之间的距离要近得多。这些行星与其恒星之间较短的距离,结合超冷恒星的低质量,形成了科学家能用来侦测行星存在的信号。

尽管HPF已经获知而且证实一些新行星的存在,但LHS 3154b的发现超越了所有科学家的预期。

这项研究的另一名报告撰写人、宾州州立大学天文学研究生德拉默(Megan Delamer)说,基于目前藉由HPF与其他仪器所进行的研究,能侦测到像LHS 3154b这样的行星是非常罕见的,所以非常令人兴奋。

德拉默还说:“我们现有的行星形成理论无法说明我们所看到的。”

上述研究成果发表于《科学》(Science)期刊上。◇

(点击这里可以看相关短片)

责任编辑:叶紫微#

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