天文学家表示,这一成就可以为行星如何形成提供有价值的新见解。这一突破是利用美国国家科学基金会的超长基线阵列(VLBA)实现的。
尽管迄今为止已经发现了5000 多颗太阳系外行星,但只有三颗是使用天体测量学技术发现的,而这一技术正是利用天体测量学进行的。然而,墨西哥国立自治大学(UNAM) 的萨尔瓦多·库里尔(Salvador Curiel) 表示,确定包括行星在内的双星系统3D 结构的壮举是其他系外行星发现方法无法实现的。
“由于大多数恒星都是双星或多恒星系统,了解这样的系统将有助于我们总体了解行星的形成,”库里尔说。
【资料图】
这两颗恒星合称为GJ 896AB,距离地球约20 光年。按照天文标准,这使它们成为我们最近的邻居。它们是红矮星,是我们银河系中最常见的恒星类型。行星绕轨道运行的较大恒星的质量约为太阳的44%,而较小的恒星的质量约为太阳的17%。它们之间的距离大约是海王星和太阳之间的距离,它们每229年绕行一周。
为了研究GJ 896AB,天文学家将1941年至2017年对该系统的光学观测与2006年至2011年的VLBA观测结合起来。他们还在2020年进行了新的VLBA观测。全大陆VLBA的超清晰分辨率可以对恒星进行极其精确的测量以其观察微小细节的奇妙能力来定位。天文学家对这些数据的广泛分析揭示了恒星的轨道运动及其在太空中的集体运动。
这颗行星的存在是通过对较大恒星运动的详细跟踪发现的,该运动显示出轻微的摆动。行星对恒星的引力导致了摆动。恒星和行星在其轨道上有一个位置,称为“重心”,代表它们的共同质心。当这个位置距离恒星足够远时,就可以检测到恒星围绕其的运动。
根据天文学家的计算,这颗行星的质量约为木星的两倍,每284 天绕其恒星运行一周。它与恒星的距离略小于金星与太阳之间的距离。这颗行星的轨道与两颗恒星的轨道倾斜约148度。
墨西哥国立自治大学和马克斯·普朗克射电天文学研究所的吉塞拉·奥尔蒂斯-莱昂补充说:“这意味着行星围绕主恒星的运动与副恒星围绕主恒星的运动相反。” :“这是第一次在与可能在同一原行星盘中形成的紧凑双星系统相关的行星中观察到这种动态结构。”
墨西哥国立自治大学的乔尔·桑切斯-贝穆德斯说:“对这个系统和类似系统的进一步详细研究可以帮助我们获得关于双星系统中行星如何形成的重要见解。” “对于形成机制有不同的理论,更多的数据可能会表明哪种理论最有可能,”他补充道。 “特别是因为当前的模型表明如此大的行星作为如此小的恒星的伴星是不太可能的,所以也许吧。这些模型需要调整。”
天文学家表示,这种天体测量技术将成为描述更多行星系统特征的宝贵工具。国家射电天文台的Amy Mioduszewski 表示:“我们可以利用计划中的下一代VLA (ngVLA) 做更多的事情。” “有了它,我们也许能够找到像地球一样小的行星。”
天文学家于当地时间9月1日在《Astronomical Journal》上发表了他们的研究论文。