围绕红矮星运行

围绕红矮星运行

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This artist’s concept from 2015 shows exoplanet Kepler-1649c orbiting around its host red dwarf star. This exoplanet is in its star’s habitable zone (the distance where liquid water could exist on the planet’s surface) and is the closest to Earth in size and temperature found to that date in data from the Kepler mission. The Kepler mission was specifically designed to survey our region of the Milky Way galaxy to discover hundreds of Earth-size and smaller planets in or near the habitable zone and determine the fraction of the hundreds of billions of stars in our galaxy that might have such planets. Image Credit: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter 这幅来自2015年的艺术家概念图展示了外行星开普勒-1649c围绕其宿主红矮星运行。这颗系外行星位于其恒星的宜居带（即行星表面可能存在液态水的距离），是开普勒任务数据中迄今为止发现的在大小和温度上最接近地球的行星。 开普勒任务是专门设计来调查我们所在的银河系区域，在宜居带或宜居带附近发现数百个地球大小或更小的行星，并确定我们星系中数千亿颗恒星中可能存在此类行星的比例。 影像来源：NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter

公民科学家在NASA TESS数据中发现了类似木星的行星

公民科学家在NASA TESS数据中发现了类似木星的行星

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华盛顿贝尔维尤的汤姆·雅各布斯喜欢寻宝。自2010年以来，这位前美国海军军官一直参与在线志愿者项目，让任何感兴趣的人——“公民科学家”——通过NASA的望远镜数据，寻找系外行星的迹象。 现在，雅各布斯帮助发现了一颗距离地球379光年的巨型气态行星，它围绕着一颗与太阳质量相同的恒星运行。这颗木星大小的行星对天文学家来说很特别，因为行星上的一年有261天，比太阳系以外的许多已知巨型气态行星要长。这一结果还表明，这颗行星与它的恒星的距离仅比金星与太阳的距离略远一点。这一发现发表在《天文学杂志》上，并于1月13日在美国天文学会虚拟新闻发布会上发表。 这幅插图描绘了一颗名为TOI-2180 b的类木星系外行星。它是在NASA的凌日系外行星勘测卫星的数据中发现的。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/R. Hurt 要发现这颗行星并确定它的大小和质量，需要专业天文学家和像雅各布斯这样的公民科学家进行大量合作。加州大学河滨分校天文学家、该研究的主要作者保罗·达尔巴说：“为了跟踪这颗行星，他们进行了一场全球联合行动，因为我们都需要一起追踪它，以密切关注这颗特定的行星。” “发现和出版TOI-2180 b是一项伟大的团队努力，证明了专业天文学家和经验丰富的公民科学家可以成功地合作，”雅各布斯说。“这是最好的协同作用。” 这个发现是如何发生 这颗新发现的行星的特征隐藏在NASA的凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据中。利用TESS数据，科学家们寻找附近恒星亮度的变化，这可能表明存在绕轨道运行的行星。 雅各布斯是一群公民科学家中的一员，他们研究TESS数据，通过观察恒星的亮度随时间的变化来寻找新的行星。当专业天文学家使用算法自动扫描来自恒星的数以万计的数据点时，这些公民科学家使用一个由艾伦·R·施密特创建名为LcTools的程序，用肉眼检查望远镜的数据。这就是为什么由几位公民科学家和两位资深天文学家组成的雅各布斯小组自称为视觉调查小组的原因。他们中的许多人是在行星猎人工作时认识的，行星猎人是一个由NASA资助的公民科学项目，通过宇宙动物园（Zooniverse）进行研究，该项目的重点是NASA开普勒航天器的数据。 2020年2月1日，雅各布斯碰巧注意到一张图，显示TOI-2180发出的星光减弱了不到0.5%，然后在 24 小时内恢复到之前的亮度水平，这可能是因为从我们的角度看，一颗轨道行星经过恒星前方时被称为“凌日”。通过测量行星经过时变暗的光量，科学家们可以估计行星的大小，并结合其他测量结果来估计它的密度。但只有当一颗恒星和它的行星排成一列并用望远镜寻找它们时，才能看到凌日现象。 显示星光随时间变化的图表称为“光曲线”。视觉调查小组提醒了两位专业科学家合作者——加州大学河滨分校的保罗·达尔巴和新墨西哥大学的助理教授戴安娜·德拉戈米尔，这条光曲线可能很有趣。 “有了这个新发现，我们也在推动我们可以从TESS观测中提取的行星种类的极限，”德拉戈米尔说。“TESS并不是专门为发现这种长轨道系外行星而设计，但我们的团队在公民科学家的帮助下，仍在挖掘这些稀有的宝石。” 专业天文学家使用的计算机算法旨在通过识别来自单个恒星的多个凌日事件来搜索行星。这就是为什么当只有单次凌日现象可用时，公民科学家的目视检查如此有用。由于这是该数据集中 TOI-2180 b星变暗的唯一实例，因此被称为“单次凌日事件”。 汤姆·雅各布斯是一位公民科学家，他与专业科学家合作在夏威夷的哈雷阿卡拉高空观测站寻找系外行星。 影像来源：汤姆·雅各布斯 “他们投入的手动工作非常重要且令人印象深刻，因为实际上很难编写可以通过一百万条光曲线并可靠地识别单个凌日事件的代码，”达尔巴说。“这是人类仍在击败代码的一个领域。” 但该团队如何排除星光短暂下降的其他解释呢？他们能确定他们找到了一颗行星吗？他们需要后续观察。 幸运的是，达尔巴能够在加利福尼亚州的利克天文台找到了自动行星探测望远镜。他说：“我用望远镜来测量恒星的摆动，然后确定这颗行星的质量，如果它真的是行星的话。”当利克天文台受到野火威胁时，研究小组还使用了位于夏威夷W. M.凯克天文台的凯克I号望远镜进行了一些测量。 达尔巴和他的同事们在500多天的时间里进行了27小时的观测，观测到了这颗行星对这颗恒星的引力拖拽，这使他们能够计算出这颗行星的质量，并估计其轨道的一系列可能性。尽管如此，他们还是想在行星返回时观察它的凌日，以确认其轨道。不幸的是，要找到第二个凌日事件将很困难，因为这颗行星将在什么时候再次穿过它的恒星的表面有太多的不确定性。 达尔巴继续努力，并于2020年8月在三大洲的14个地点组织了一场包括专业天文学家和公民科学家在内的观测活动。为了支持这项运动，达尔巴在加利福尼亚州约书亚树国家公园露营了五个晚上，并用两台便携式业余望远镜寻找凌日。这项合作工作在11天内产生了55个数据集。 最终，这些望远镜都无法准确地探测到这颗行星。尽管如此，在这段时间内，由于缺乏明确的探测，这一轨道的长度有了一个界限，即大约261天。根据这一估计，他们预计TESS将在2022年2月再次看到这颗行星凌日其恒星。 有关行星的信息 TOI-2180 b的质量几乎是木星的三倍，但直径相同，这意味着它比木星密度更大。这让科学家们怀疑它的形成方式是否与木星不同。 关于这颗行星形成的另一个线索可能是它里面的东西。通过计算机模型，他们确定这颗新行星可能有多达105个地球质量的比氢和氦重的元素。 “这很多，”达尔巴说。 “这比我们怀疑的木星内部要多。” 天文学家仍然需要了解很多关于行星范围的信息。大约 4,800 颗系外行星已被确认，但我们认为银河系中有数十亿颗行星。新发现表明，在巨行星中，有些行星的重元素比其他行星多得多。 在我们的太阳系中，巨大的木星每 12 年绕太阳运行一次；对于土星来说，一个“年”是 29 年。我们在地球和太阳之间没有像 TOI-2180 b这样的巨行星。但在太阳系之外，天文学家已经发现了数十颗比木星还要大的系外行星，它们的轨道距离它们的恒星更近，甚至比水星的轨道更近。 TOI-2180 b 的平均温度约为170华氏度，比地球上的室温还要高，比我们太阳系的外行星（包括木星和土星）还要温暖。但与天文学家发现的围绕其他恒星运行的一系列凌日巨型系外行星相比，TOI-2180 b异常寒冷。 “这是我们发现的大多数巨大的系外行星和非常冷的木星和土星之间的一块很好的垫脚石。”达尔巴说。 下一步是什么 当TESS在二月份再次观测到这颗恒星时，达尔巴和市民号的科学家们渴望得到数据并重新投入研究。如果他们找到了这颗行星的特征，确认了261天的周期，那么他们在2020年全球寻找这颗行星的活动的数据将更有意义。 12月25日发射的NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜有可能观测到这颗行星及其大气层。但达尔巴对韦伯的能力感到兴奋还有另一个原因。考虑到在我们自己的太阳系中，木星有环和卫星，韦伯可以用来寻找围绕TOI-2180b轨道运行的小天体。 到目前为止，在我们的太阳系之外还没有确凿地发现任何环或卫星，但其中一个原因可能是许多系外行星被发现非常靠近它们的恒星，而恒星的引力可能会将这些物体带走。TOI-2180b位于离其主星较远的位置，可能是进行这种搜索的一个有趣机会。“我认为这是一个有趣的系统，供以后使用。”达尔巴说。 公民科学家雅各布斯在不从事他的行星搜寻爱好的时候，就会与非营利组织合作，帮助残疾人在他们的社区找到工作。 雅各布斯说，“视觉调查小组的成员出于纯粹的快乐和对推进科学的兴趣，每天花费大量时间调查数据。”该团队共同撰写了超过68篇经过同行评审的科学论文，包括发现凌日的“系外彗星”或太阳系外的彗星穿过恒星表面。 “我们喜欢为科学做出贡献，”雅各布斯说。“我喜欢这种类型的调查，因为我知道这是一个新的未被发现的领域，以前没有人见过。” 关于公民科学的更多信息 NASA在从地球科学到太阳再到更广阔的宇宙的各个主题上有着广泛的公民科学合作。世界上任何人都可以参与。请访问science.nasa.gov/citizenscience查看最新的机会。 关于TESS的信息 TESS是一项NASA天体物理学探索任务，由位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院领导和运营，并由NASA的戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；NASA位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心；位于马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森天体物理中心；麻省理工学院林肯实验室；以及巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全球有十几所大学、研究机构和天文台参与了该任务。 美国国家科学基金会天文学和天体物理学博士后奖学金计划为这项研究提供了支持。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/citizen-scientists-spot-jupiter-like-planet-in-nasa-tess-data

NASA的斯皮策在天文学会简报上阐述系外行星

NASA的斯皮策在天文学会简报上阐述系外行星

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行星XO-3b有一个内部热源，可能来自潮汐加热，这是由于其母星的引力挤压行星内部造成的。产生的热量可能会因行星略呈椭圆形的轨道（如右图所示）而增加，这意味着行星的形状更像椭圆形而不是圆形。 影像来源：NASA/JPL-Caltech 红外线天文台可能有助于回答有关太阳系外行星或系外行星的问题，包括它们是如何形成的以及是什么驱动了它们大气中的天气。 两项新的研究利用了NASA退役的斯皮策太空望远镜的数据，揭示了巨型系外行星和褐矮星，它们既不是恒星，也不是行星。 这两项研究都将成为1月13日美国天文学会主办的虚拟新闻发布会的焦点。 一项调查显示，褐矮星上的天气随年龄的变化而变化。褐矮星形成类似恒星，但没有足够的质量在其核心开始燃烧氢。褐矮星和巨型系外行星在直径、质量和组成方面相似，所以了解其中一颗的大气特性可以帮助我们了解另一颗的大气特性。 第二项研究是关于热木星的研究，热木星是一种气体系外行星，其运行轨道非常靠近它们的母星。这些巨大的行星是如何形成的？是否有不同形成过程的热木星亚型？为了寻找答案，该研究的作者观察了系外行星XO-3b，这是一个罕见的例子，它在靠近其母星时被观察到。 系外行星类似物 年龄往往会给人类带来稳定，对于宇宙物体来说似乎也是如此。 纽约美国自然历史博物馆的天体物理学家约翰娜·沃斯（Johanna Vos）将讨论发表在《天体物理学杂志》上的一项斯皮策调查，该调查发现与年长的褐矮星相比，年轻褐矮星上的天气变化更大。 关于褐矮星，变异性一词指的是来自该天体大气层的不同波长的红外光强度的短期变化。天文学家认为这些变化是由云层引起的，云层反射并吸收大气中的光。 这张插图显示了云在褐矮星大气中的样子。利用NASA退役的斯皮策太空望远镜，科学家们能够探测到褐矮星大气中的云层和其他天气特征。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/IPAC/T. Pyle 高变异性可能表明了一个主要的大气特征，可能就像木星的大红斑——一个比地球更大已经旋转了几百年的风暴。它还可以表明大气的快速变化，这可能有多种原因，例如大气中的主要温差或湍流（有时由强风引起）。 将年轻的褐矮星与之前斯皮策对年长褐矮星的观测结果进行比较，作者发现年轻的天体更有可能表现出大气变化。他们还发现，年轻褐矮星的变化更大、更显着。沃斯和她的同事将这种差异归因于这样一个事实：褐矮星在年轻时更蓬松，但随着年龄的增长变得更紧凑，这可能使大气看起来更均匀。 年轻的褐矮星在直径、质量和成分上与主要由气体构成的巨型系外行星相似。但研究巨型系外行星因其母星的近距离存在而变得复杂：它的伴星会照射行星的大气层，从而改变温度，甚至改变化学成分，并影响天气。这颗恒星发出的明亮光线也使看到这颗暗得多的行星变得更加困难。 另一方面，褐矮星可以作为一种对照组，在太空中被孤立地观察。该研究的作者计划将这项新发现纳入褐矮星和巨型系外行星大气如何随年龄演化的模型中。 迁徙的巨人 尽管热木星是研究最多的系外行星类型，但关于它们如何形成的主要问题仍然存在。例如，这些行星是在远离母星的地方形成的——距离足够冷，水分子等可以变成固体——还是更近？第一种情况更符合我们太阳系中行星是如何诞生的理论，但究竟是什么驱使这些类型的行星迁移到离母星如此近的地方，目前尚不清楚。 蒙特利尔麦吉尔大学的系外行星科学家丽莎·邓和她的同事利用斯皮策的数据研究了一颗名为XO-3b的系外行星，它有一个偏心（椭圆）轨道，而不是几乎所有其他已知热木星的圆形轨道。偏心轨道表明XO-3b最近可能已向其母星迁移；如果是这样的话，它最终会进入一个更圆的轨道。 欧洲航天局（ESA）太空观测站盖亚和斯皮策的观测结果都表明，这颗行星自身会产生一些热量，但科学家不知道原因。斯皮策太空望远镜的数据还提供了一张地方网气候模式的地图。过剩的热量可能是通过一种叫做潮汐加热的专业方法，来自地球内部。恒星对行星的引力挤压随着不规则轨道将行星带离恒星越来越近，从而导致行星振荡。由此产生的内部压力变化会产生热量。 对于邓来说，一颗不寻常的热木星提供了一个机会，来测试哪些形成过程可能会产生这些系外行星的某些特征。例如，其他热木星上的潮汐加热是否也是最近迁移的迹象？单靠XO-3b无法解开这个谜题，但它对这些灼热的巨型行星的新想法起到了重要的检验作用。 关于任务的更多信息 斯皮策在其有生之年收集的全部科学数据可通过斯皮策数据档案馆向公众提供，该档案馆位于加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院IPAC红外科学档案馆。位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室为华盛顿的美国宇航局科学任务理事会管理斯皮策太空望远镜任务。 公众可以通过斯皮策太空望远镜数据档案获得在其生命周期内收集的全部科学数据，这些数据档案存放在加州帕萨迪纳市加州理工学院IPAC的红外科学档案馆。位于南加州的NASA喷气推进实验室为位于华盛顿的NASA科学任务理事会管理斯皮策太空望远镜任务。 科学操作在IPAC的斯皮策科学中心进行。航天器运行基地设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-spitzer-illuminates-exoplanets-in-astronomical-society-briefing

伽马射线食尸鬼！

伽马射线食尸鬼！

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In the depths of the universe, the cores of two collapsed stars violently merge to release a burst of the deadliest and most powerful form of light, known as gamma rays. These beams of doom are unleashed upon their unfortunate surroundings, shining a million trillion times brighter than the Sun for up to 30 terrifying seconds. No spaceship will shield you from the blinding destruction of the gamma ray ghouls! 在宇宙深处，两颗坍塌恒星的核心剧烈融合，释放出一束最致命、最强大的光，即伽马射线。这些厄运之光被释放到他们不幸的环境中，比太阳还要亮一百万万亿倍，持续时间长达30秒，令人恐惧。没有宇宙飞船能保护你免受伽马射线食尸鬼的毁灭！ Take a tour of some of the most terrifying and mind-blowing destinations in our galaxy … and beyond. After a visit to these nightmare worlds, you may never want to leave Earth again! You can also download our free posters – based on real NASA science – if you dare. Read More! 参观我们银河系中一些最可怕和最令人震惊的目的地……以及更远的地方。在参观了这些噩梦般的世界之后，你可能再也不想离开地球了。如果您有胆量，您还可以下载我们基于真实NASA科学的免费海报。阅读更多！ Image…

钱德拉发现另一个星系中可能存在行星的证据

钱德拉发现另一个星系中可能存在行星的证据

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有迹象表明，这可能是第一次被探测到一颗行星在银河系外穿过恒星的迹象 这可能是第一次探测到行星在银河系外穿过恒星的迹象。这个有趣的结果，利用NASA的钱德拉X射线天文台，打开了一个新的窗口，可以在比以往更远的距离搜索系外行星。 这颗可能的候选系外行星位于螺旋星系梅西耶51（M51）中，也因其独特的外形而被称为漩涡星系。 系外行星被定义为太阳系之外的行星。到目前为止，天文学家已经发现了银河系中所有其他已知的系外行星和系外行星候选行星，几乎所有这些行星都距离地球不到3000光年。M51中的一颗系外行星距离我们大约2800万光年，这意味着它的距离是银河系中的行星的数千倍。 系外行星被定义为太阳系之外的行星。到目前为止，天文学家已经在银河系中发现了所有其他已知的系外行星和系外行星候选者，它们几乎都离地球不到大约3000光年。M51中的系外行星将在大约2800万光年之外，这意味着它将比银河系中的行星远几千倍。 “我们正试图通过在X射线波长下寻找候选行星，为寻找其他世界开辟一个全新的舞台，这种策略使在其他星系中发现它们成为可能，”马萨诸塞州剑桥哈佛和史密森天体物理中心（CfA）的罗桑·迪·斯蒂法诺（Rosanne Di Stefano）说，他领导了这项研究，该研究今天发表在《自然天文学（Nature Astronomy）》上。 这一新的结果是基于凌日现象得出的。在凌日现象中，一颗行星经过恒星前方时会阻挡部分恒星的光线并产生特征性的倾角。天文学家使用地面和太空望远镜——比如NASA的开普勒和TESS任务中的望远镜——来寻找人类可以看到的可见光和电磁辐射，从而发现了数千颗行星。 迪·斯蒂法诺和他的同事们转而寻找从X射线明亮双星接收到的X射线亮度的下降。这些发光系统通常包含一个中子星或黑洞，从一个近轨道的伴星吸入气体。中子星或黑洞附近的物质变得过热，并在X射线中发光。 由于产生明亮x射线的区域很小，当行星从它前面经过时，可能会挡住大部分或全部X射线，这使得凌日更容易被发现，因为X射线可以完全消失。这将使我们能够在比目前的光传输研究更远的距离上探测到系外行星。因为这颗行星只阻挡了恒星的一小部分，因此光传输研究必须能够探测到光的微小减少。 研究团队使用这种方法来检测位于M51的一个名为 M51-ULS-1的双星系统中的候选系外行星。这个双星系统包含一个黑洞或中子星，它围绕一颗质量约为太阳20倍的伴星运行。他们使用钱德拉数据发现的X射线凌日持续了大约三个小时，在此期间X射线发射减少到零。根据这些信息和其他信息，研究人员估计M51-ULS-1中的候选系外行星大小大致与土星相当，并且围绕中子星或黑洞运行，其轨道距离约为土星与太阳距离的两倍。 钱德拉的X射线和NASA哈勃太空望远镜的可见光合成了M51的图像，其中包含一个方框，标记着可能的候选行星的位置。 图片来源：X射线：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano, et al.；光学：NASA/ESA/STScI/Grendler 虽然这是一项诱人的研究，但还需要更多的数据来证实这是一颗银河系外的系外行星。其中一个挑战是，这颗候选行星的大轨道意味着它在大约70年内不会再次在其双星系统前穿过，这使得几十年来对其进行确认观测的任何尝试都无法实现。 “不幸的是，要确认我们看到了一颗行星，我们可能要等几十年才能看到另一次凌日现象，”加州大学圣克鲁兹分校的共同作者尼娅·伊马拉（Nia Imara）说。“由于轨道运行时间的不确定性，我们无法确切知道何时进行观测。” 光线变暗是否可能是由X射线源前面经过的气体和灰尘云造成的？研究人员认为这是一种不太可能的解释，因为M51-ULS-1中观察到的事件的特征与这种云的传播不一致。然而，候选行星的模型与数据是一致的。 “我们知道我们正在提出一个令人兴奋和大胆的声明，所以我们希望其他天文学家会非常仔细地研究它，”新泽西州普林斯顿大学的共同作者朱莉娅·贝恩特森（Julia Berndtsson）说。“我们认为我们有一个强有力的论据，这个过程就是科学的运作方式。” 如果这个系统中存在一颗行星，它很可能有一段动荡的历史和暴力的过去。该系统中的一颗系外行星将不得不在创造中子星或黑洞的超新星爆炸中幸存下来。未来也可能是危险的。在某个时候，伴星也可能爆炸为超新星，并以极高的辐射水平再次炸毁这颗行星。 迪·斯特凡诺和她的同事们利用钱德拉和欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜，在银河系之外的三个星系中寻找X射线凌日现象。他们的搜索覆盖了M51中的55个系统，梅西耶101（风车星系）中的64个系统，梅西耶104（草帽星系）中的119个系统，从而产生了本文描述的单一系外行星候选者。 作者将在钱德拉和XMM牛顿的档案中搜索其他星系中更多的系外行星候选行星。钱德拉的大量数据集可用于至少20个星系，包括一些像M31和M33的星系，它们比M51近得多，因此可以探测到较短的凌日现象。另一个有趣的研究方向是寻找银河系X射线源中的X射线凌日，以便在不寻常的环境中发现附近的新行星。 这篇自然天文学论文的其他作者是瑞安·厄克特 （Ryan Urquhart，密歇根州立大学）、罗伯托·索里亚 （Roberto Soria，中国科学院大学）、维奈卡沙普 （Vinay Kashap，CfA）和塞隆·卡迈克尔 （Theron Carmichael，CfA）。NASA的马歇尔太空飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心由马萨诸塞州剑桥控制科学操作，由马萨诸塞州伯灵顿控制飞行操作。 图片来源：X射线：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano, et al.；光学：NASA/ESA/STScI/Grendler；插图：NASA/CXC/M.Weiss 从NASA的钱德拉X射线天文台了解更多信息。 如欲了解更多钱德拉图像、多媒体和相关资料，请访问: http://www.nasa.gov/chandra 参考来源： https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/chandra-sees-evidence-for-possible-planet-in-another-galaxy.html

50光年远的飞马51星

50光年远的飞马51星

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2021年10月9日 50 Light-years to 51 Pegasi Image Credit & Copyright: Josselin Desmars Explanation: It’s only 50 light-years to 51 Pegasi. That star’s position is indicated in this snapshot from August, taken on a hazy night with mostly brighter stars visible above the dome at Observatoire de Haute-Provence in France. Twenty-six years ago, in October of 1995, astronomers Michel Mayor and Didier Queloz announced a profound discovery made at the observatory. Using a precise spectrograph they had detected a planet orbiting 51 Peg, the first known exoplanet orbiting a sun-like star. Mayor and Queloz had used the spectrograph to measure changes in the star’s radial velocity, a regular wobble caused by the gravitational tug of the orbiting planet. Designated 51 Pegasi b, the planet was determined…

一颗类似木星的流浪行星在太空中独自游荡

一颗类似木星的流浪行星在太空中独自游荡

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This artist’s conception illustrates a Jupiter-like planet alone in the dark of space, floating freely without a parent star. 这幅艺术家的构思图说明了一颗类似木星的行星在黑暗的太空中独自游荡，没有母星。 Exoplanet hunters have found thousands of planets, most orbiting close to their host stars, but relatively few alien worlds have been detected that float freely through the galaxy as so-called rogue planets, not bound to any star. Many astronomers believe that these planets are more common than we know, but that our planet-finding techniques haven’t been up to the task of locating them. 系外行星猎人已经发现了数以千计的行星，大多数都在靠近其母星的轨道上运行，但相对而言，很少有外星世界被发现，它们作为所谓的流氓行星在星系中自由漂浮，不受任何恒星的约束。许多天文学家认为，这些行星比我们所知道的更常见，但我们的行星寻找技术还没有完成定位它们的任务。 A planet survey, called the Microlensing Observations in Astrophysics (MOA), scanned the central bulge of our Milky Way galaxy from 2006 to 2007. It used a 5.9-foot (1.8-meter) telescope at Mount John University Observatory in New Zealand, and a technique called…

在围绕红矮星的轨道上运行

在围绕红矮星的轨道上运行

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Planet TOI-1231 b orbits a red dwarf star some 90 light-years away from Earth and is oddly reminiscent of our own Neptune ­– that is, a gaseous world with a potentially rich atmosphere, ripe for study. The planet is more than 3 ½ times as big around as Earth and warm by Earthly standards at 134 degrees Fahrenheit (57 Celsius). But astronomers say it is one of the “coolest,” comparatively small planets known to date, and in a prime position for the components of its atmosphere to be teased apart by space telescopes. Red dwarf stars are smaller but longer lived than our own Sun – with a year, once around the star, that is 24 days long. But the planet stays relatively cool despite…

发现环双星系统

发现环双星系统

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May the Fourth Be With You! When the first Star Wars movie was released in 1977, it featured the now-iconic two-sun, “circumbinary” planet Tatooine. At that time astronomers didn’t really know if such solar systems existed. Indeed, the first extra-solar planet wasn’t detected until the early 1990s. And, the first actual circumbinary planet was detected in 2005, and it was a Jupiter-size planet orbiting a system composed of a sun-like star and a brown dwarf. Fast forward a few decades and researchers working with data from the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) discovered the mission’s first circumbinary planet, a world orbiting two stars, as shown in this image from January 2020. The planet, called TOI 1338 b, is around 6.9 times larger than Earth, or…

哈勃望远镜观察巨型行星的成长过程

哈勃望远镜观察巨型行星的成长过程

ByNASA中文

NASA的哈勃太空望远镜让天文学家们罕见地看到了一颗木星大小、仍在形成中的行星，它正以一颗年轻恒星周围的物质为食。 “我们只是对巨行星如何成长了解不多。”德克萨斯大学奥斯汀分校的布伦丹·鲍勒（Brendan Bowler）说。“这个行星系统为我们提供了第一个见证物质落入行星的机会。我们的结果为这项研究开辟了一个新的领域。“ 这幅新形成的系外行星PDS 70b的插图显示了物质如何随着它的质量增加而落到这个巨型世界上。利用哈勃望远镜的紫外光(UV)灵敏度，研究人员获得了一种独特的观测方法，观察了从极热气体落到该行星上的辐射，使他们首次能够直接测量该行星的质量增长率。PDS 70b行星被它自己的气体和尘埃盘所包围，它从这个行星系中更大的环绕星盘吸收物质。研究人员假设，磁场线从环绕行星的圆盘延伸到该系外行星的大气层，并将物质输送到该行星的表面。插图显示了一种可能的磁层吸积结构，但磁场的详细几何形状需要未来的工作来探测。在大约500万年的时间里，这个遥远的世界的质量已经膨胀到木星的5倍，但预计将处于其形成过程的末期。PDS 70b围绕位于半人马座的橙色矮星PDS 70运行，距离地球约370光年，。 影像来源: NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted (STScI) 虽然到目前为止已经有超过4000颗系外行星被编目，但迄今为止只有大约15颗行星由望远镜直接拍摄到图像。这些行星是如此遥远和微小，它们在最好的照片中只是一个小点。研究团队利用哈勃直接对这颗行星进行成像的新技术为进一步的系外行星研究铺平了一条新路，特别是在行星的形成期。 这颗巨大的系外行星被命名为PDS 70b，围绕着橙色矮星PDS 70运行，已知它有两颗正在形成的行星，位于环绕该星的巨大尘埃和气体盘内。该系统位于距离地球370光年的半人马座。 “这个系统是如此令人兴奋，因为我们可以见证行星的形成，”同样来自德克萨斯大学奥斯汀分校的周一凡（Yifan Zhou）说。“这是哈勃直接拍摄到的最年轻的真实行星。在短短的500万年里，这颗行星仍然在收集物质和积累质量。” 利用哈勃望远镜的紫外光(UV)灵敏度，研究人员获得了一种独特的观测方法，观察了从极热气体落到该行星上的辐射。“哈勃的观测使我们能够估算出这颗行星增加质量的速度，”周补充道。 2018年，欧洲南方天文台的甚大望远镜捕捉到了第一张围绕一颗矮星形成的行星PDS 70b的清晰图像。哈勃相机上的日冕仪挡住了中心恒星的耀眼光芒，从而使这颗行星作为图像中心右侧的亮点而引人注目。 影像来源:ESO, VLT, André B. Müller (ESO) 紫外光观测为有关这颗行星的研究增添了新的内容，使研究团队首次能够直接测量这颗行星的质量增长速度。在大约500万年的时间里，这个遥远的世界已经膨胀到了木星质量的五倍。目前测量到的吸积速率已经减小到这样的程度：如果这个速率再稳定一百万年，这颗行星的质量只会增加大约木星质量的百分之一。 周和鲍勒强调，这些观测结果只是一个时间快照——需要更多的数据来确定行星质量增加的速率是增加还是减少。“我们的测量表明，这颗行星正处于其形成过程的最后阶段。” 年轻的PDS 70系统充满了原始气体和尘埃盘，为整个系统的行星生长提供了燃料。PDS 70b行星被它自己的气体和尘埃盘所包围，它正在从巨大的环绕星盘中吸取物质。研究人员假设，磁场线从它的环星盘延伸到该系外行星的大气层，并将物质输送到该行星的表面。 “如果这种物质沿着环星盘上的柱状物进入行星，就会造成局部热点。”周解释说。“这些热点的温度可能至少是地球温度的10倍。”人们发现这些热斑在紫外光下会发出强烈的光。 哈勃望远镜的观测精确定位了行星PDS 70b。哈勃相机上的日冕仪挡住了中心恒星的耀眼光芒，从而可以直接观察到这颗行星。虽然到目前为止已经有超过4000颗系外行星被编目，但只有大约15颗由望远镜直接拍摄到图像。研究团队利用哈勃直接拍摄这颗行星的新技术为进一步的系外行星研究铺平了新道路，特别是在行星的形成时期。 影像来源：Joseph DePasquale (STScI) 这些观测为了解46亿年前在太阳周围形成的气态巨行星提供了见解。木星可能是在周围的陨落物质盘中膨胀起来。它的主要卫星也是由该圆盘中的残留物形成。 研究团队面临的挑战是克服母星的强光。PDS 70b的轨道距离与天王星与太阳的距离大致相同，但该行星在紫外光波长上比天王星亮3000多倍。在处理图像的过程中，周非常小心地去掉了恒星的眩光，只留下这颗行星发出的光。这样，他把哈勃望远镜观测中的行星与恒星的距离限制提高了5倍。 “在发射三十一年后，我们仍然在寻找使用哈勃的新方法，”鲍勒补充说。“一帆的观测策略和后处理技术将为哈勃重复研究类似系统甚至相同系统打开新的窗口。随着未来的观察，我们可能会发现大部分气体和尘埃何时会落在它们的行星上，以及是否以恒定的速率落到行星上。” 研究人员的研究结果于2021年4月发表在《天文学杂志》上。 哈勃太空望远镜是美国宇航局和欧空局（European Space Agency）的一个国际合作项目。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃望远镜的科学操作。STScI是由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/hubble-watches-how-a-giant-planet-grows