天文学家在大熊星座发现与地球大小几乎相同的行星

天文学家在大熊星座发现与地球大小几乎相同的行星 HD 63433d是天文学家新发现的一颗地球大小的行星，由于它紧紧地围绕着一颗年轻的类太阳恒星运行，为行星演化的早期阶段提供了难得的一瞥。《天文学》杂志（The Astronomical Journal）最近发表的一项新研究描述了这颗新行星。美国国家航空航天局哈勃研究员、威斯康星大学麦迪逊分校天文学教授梅琳达-苏亚雷斯-富尔塔多（Melinda Soares-Furtado）和威斯康星大学麦迪逊分校应届毕业生、现佛罗里达大学研究生本杰明-卡皮斯特拉（Benjamin Capistrant）与来自世界各地的作者共同领导了这项研究。年轻、炙热、地球大小的行星HD 63433d紧靠大熊星座的恒星，而两颗相邻的小海王星大小的行星于2020年被确认则运行在更远的地方。图片来源：Alyssa Jankowski索亚雷斯-富尔塔多说："这是一颗有研究价值的行星，因为它可能就像早期的地球。"这颗行星被称为HD 63433d，是在一颗名为HD 63433的恒星周围轨道上发现的第三颗行星。HD 63433d 离恒星非常近，每 4.2 天就能绕行一圈。索亚雷斯-富尔塔多说："尽管它的轨道真的很近，但我们可以利用后续数据来寻找排气和大气流失的证据，这可能是陆地世界如何演化的重要制约因素。但相似之处也就到此为止了而且是惊人的相似。"根据HD 63433d的轨道，天文学家相对确定它是潮汐锁定的，这意味着它的一侧永远朝向恒星。这一侧的温度高达华氏2300度，可能会有熔岩流出，而另一侧则永远是黑暗的。关于这颗行星的恒星，我们应该知道些什么：HD 63433 的大小和恒星类型与我们的太阳大致相同，但（约 4 亿岁）它的年龄甚至不及太阳的十分之一。这颗恒星距离我们的太阳大约 73 光年，是一起移动的恒星群的一部分，共同组成了大熊座（熟悉的北斗七星就是位于这一星座），黑夜里，可以通过一副好的双筒望远镜看到 HD 63433。年轻、炙热、地球大小的行星 HD 63433d 位于大熊星座，靠近它的恒星，而两颗相邻的小海王星大小的行星（于 2020 年被确认）则运行在更远的地方。图片来源：Alyssa Jankowski科学家是如何发现这颗行星的？这项研究的作者们正在合作开展一个名为"THYME"的行星搜寻项目。2020年，他们利用NASA的凌日系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite）的数据，发现了两颗围绕HD 63433运行的海王星大小的行星。此后，TESS 卫星又对这颗恒星进行了四次观测，收集到的数据足以让研究人员探测到在这颗恒星和卫星之间交叉的 HD 63433d。下一步是什么？威斯康辛大学麦迪逊分校天文学教授朱丽叶-贝克尔（Juliette Becker）认为，HD 63433d有很多值得我们学习的地方。这颗行星的位置得天独厚，非常适合进一步研究。从南半球和北半球都能看到它那颗年轻的恒星，这就增加了可以对该系统进行训练的仪器数量，比如南非大型望远镜或亚利桑那州的 WIYN 天文台（这两座天文台都是由华大麦迪逊分校帮助设计和建造的）。这颗恒星比索阿雷斯-富尔塔多研究过的许多恒星都要近几个数量级，可能为开发研究从行星内部逸出的气体或测量其磁场的新方法提供了机会。索亚雷斯-富尔塔多说："这是我们的太阳后院，这有点令人兴奋。如此接近的恒星，周围如此拥挤的系统，能提供什么样的信息？当我们继续在它所属的这个年轻星团中的其他大约 100 颗类似恒星中寻找行星时，它将如何帮助我们？" ... PC版： 手机版：

天文学家揭秘遥远系外行星TOI-1136的演化过程

天文学家揭秘遥远系外行星TOI-1136的演化过程 如果系统中的每个天体都是一只鸭子或小鸭子，TOI-1136 系统的有趣再现。资料来源：Rae Holcomb/UCI在1月29日发表于《天文学杂志》（The Astronomical Journal）上的一篇论文中，研究人员分享了TESS-Keck巡天的结果，对绕TOI-1136运行的系外行星进行了详尽的描述，TOI-1136是该星系中的一颗矮星，距离地球超过270光年。这项研究是该研究小组利用美国国家航空航天局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）提供的数据，于2019年对该恒星和系外行星进行初步观测的后续研究。该项目通过对凌日时间变化的计时，首次估算了系外行星的质量，而凌日时间变化是衡量轨道行星相互间引力的一个指标。在最近的研究中，研究人员将 TTV 数据与恒星的径向速度分析结合起来。利用加利福尼亚州汉密尔顿山利克天文台的自动行星发现者望远镜和夏威夷莫纳凯亚山上 W.M. 凯克天文台的高分辨率梯形光谱仪，他们可以通过多普勒效应的红移和蓝移探测到恒星运动的细微变化这有助于他们以前所未有的精度确定行星质量读数。为了获得这个太阳系中行星的精确信息，研究小组利用数百个径向速度测量数据和TTV数据建立了计算机模型。第一作者科里-比尔德（Corey Beard）是加州大学洛杉矶分校物理学博士候选人，他说，将这两种读数结合起来，可以获得比以往任何时候都更多的关于这个系统的知识。比尔德说："我们花了很多时间反复试验，但在开发出系外行星文献中迄今为止最复杂的行星系统模型之一后，我们对自己的成果非常满意。"该论文的合著者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学副教授保罗-罗伯逊（Paul Robertson）说，行星数量之多是激励天文小组开展进一步研究的一个因素。他说："我们认为，从研究的角度来看，TOI-1136 是非常有利的，因为当一个系统拥有多颗系外行星时，我们可以控制行星演化对宿主恒星的影响，这有助于我们关注导致这些行星具有这种特性的个别物理机制。"罗伯逊补充说，当天文学家试图对不同太阳系中的行星进行比较时，由于恒星的不同特性及其在银河系不同部分的位置，会有许多变量存在差异。他说，观察同一系统中的系外行星可以研究经历过相似历史的行星。TOI-1136 系统及其年轻恒星闪烁的艺术效果图。资料来源：Rae Holcomb/Paul Robertson/ UCI按照恒星的标准，TOI-1136非常年轻，只有7亿岁，这也是吸引系外行星猎手的另一个特点。罗伯逊说，寻找年轻恒星既"困难又特殊"，因为它们非常活跃。在恒星发展的这一阶段，磁性、太阳黑子和太阳耀斑更加普遍和强烈，由此产生的辐射会冲击和雕刻行星，影响它们的大气层。TOI-1136中已确认的系外行星TOI-1136 b至TOI-1136 g被专家们归类为"亚海王星"。罗伯逊说，最小的一颗行星的半径是地球的两倍多，其他行星的半径最多是地球的四倍，与天王星和海王星的大小相当。根据这项研究，所有这些行星绕TOI-1136运行的时间都少于水星绕地球太阳运行的88天。罗伯逊说："我们把整个太阳系装进了恒星周围的一个如此小的区域，以至于我们这里的整个行星系统都在这个区域之外。"它们对我们来说是奇怪的行星，因为我们的太阳系中没有与它们完全相似的东西，"合著者、加州大学洛杉矶分校物理学博士候选人蕾-霍尔科姆（Rae Holcomb）说。"但我们对其他行星系统的研究越多，就越觉得它们可能是银河系中最常见的行星类型"。这个太阳系的另一个奇特成分是可能存在第七颗行星，但尚未得到证实。研究人员检测到了该系统中另一种共振力的一些证据。罗伯逊解释说，当行星的运行轨道相互靠近时，它们会相互产生引力。他说："当你听到钢琴弹奏的和弦时，你会觉得很好听，这是因为你听到的音符之间存在共振，甚至是间隔。这些行星的轨道周期也有类似的间隔。当系外行星发生共振时，每次拉力的方向都是一致的。这可能会产生破坏稳定的效果，或者在特殊情况下，它可以使轨道更加稳定。"罗伯逊指出，这次调查远远没有回答他的研究小组关于这个系统中系外行星的所有问题，而是让研究人员希望获得更多的知识，特别是关于行星大气成分的知识。通过美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）先进的光谱分析能力，可以更好地进行这方面的研究。"加州大学利克天文台和凯克天文台都参与了这个非常重要的系统的表征工作，对此我感到非常自豪，"加州大学天文台副主任马修-谢特龙（Matthew Shetrone）说。"在同一个系统中有这么多中等大小的行星，确实让我们能够测试行星形成的情况。我想更多地了解这些行星，我们会在同一个太阳系中发现熔岩世界、水世界和冰世界吗？感觉就像科幻小说一样"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家发现迄今最小恒星 半径仅约地球7倍

天文学家发现迄今最小恒星 半径仅约地球7倍 该双星系统由一颗质量为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星与一颗质量约为太阳0.33倍的热亚矮星组成。该热亚矮星的半径仅有地球的7倍左右，代表了人类目前发现的体积最小的恒星。这样一对极短轨道周期的双星能够在毫赫兹频段产生强的引力波辐射，有望被未来的空间引力波天文台如LISA、天琴以及太极显著探测到。需要特别指出的是，该双星系统的发现和研究首次验证了通过二次共有包层抛射演化形成低质量热亚矮星的理论通道（由中国科学院云南天文台韩占文院士团队于2003年提出）。基于对热亚矮星形成通道的详细星族合成的研究，理论预言通过二次共有包层抛射通道形成的热亚矮星中，应该存在少部分质量低至0.32-0.36倍太阳质量的亚类。这些低质量的热亚矮星通过点燃非简并氦核形成，它们与被广泛认知的通过氦闪点燃简并氦核形成的热亚矮星（约0.45倍太阳质量）具有截然不同的质量分布。在经历第二次共有包层的物质抛射后，这些包含一颗白矮星的热亚矮星双星系统，通过引力波辐射可演化形成轨道周期短至20分钟的极短周期双星系统。但在TMTS巡天观测发现之前，国际上并未观测到完全符合上述观测性质的白矮星热亚矮星双星系统。TMTS观测系统是王晓锋团队在马化腾基金以及清华大学支持下，建成的一架独特设计的多镜筒光学巡天设备。自2020年正式运行以来，该系统以1分钟的观测频率凝视北半球的宇宙星空。截至2023年底，TMTS累计获得了超过2700万颗恒星的密集采样光变数据，包含大量高价值的短周期变源，TMTS J0526便是其中光变周期最短的系统之一。在发现该源之后，团队利用位于美国夏威夷的10米口径Keck望远镜和位于西班牙拉帕尔玛岛的10.4米口径GTC望远镜对该源进行了高时间分辨的连续光谱观测，并且使用丽江2.4米望远镜进行时序测光观测。结合高频采样观测得到的光变曲线以及光谱视向速度变化，研究团队分析得出，TMTS J0526是一颗轨道周期仅有20.5分钟的椭变双星，其中更大、更亮的子星（即可见星）在另一颗更加致密白矮星（不可见星）的潮汐引力作用下发生形变。艺术家绘制的TMTS J0526双星系统（北京天文馆 喻京川）。图中较大的那颗是热亚矮星，远处较小的那颗是其白矮星伴星。课题组供图通过分析亮度、表面引力、有效温度及质量半径关系表明可见星是一颗低质量、薄包层的热亚矮星。该双星系统包含的低质量热亚矮星、白矮星伴星以及极短的轨道周期均与二次共有包层抛射通道形成低质量热亚矮星（双星）的理论预言相符合。这是TMTS项目继发现18.9分钟蓝色大振幅脉动变星之后，研究成果第二次发表在该期刊。相关论文信息：https:// ... PC版： 手机版：

当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖

当世界相撞：天文学家看到系外行星灾难的余晖 这幅插图描绘了两颗巨大的系外行星相撞后的情景。剩下的是一个炙热、熔化的行星内核和一团旋转、发光的尘埃和碎片云。图片来源：Mark A. Garlick天王星的倾斜和地球卫星的存在等残留线索表明，在我们遥远的历史中，我们恒星附近的行星曾发生过碰撞，永远地改变了它们的形状和轨道位置。科学家们将目光投向太阳系外遥远的系外行星，可以发现类似的证据，即在整个宇宙中，行星有时会撞击在一起。在这项新研究中，这种撞击的证据来自于一团光度奇特、波动不定的尘埃和气体云。科学家们在观测一颗年轻的（3 亿岁）类太阳恒星时，发现了一个奇怪的现象：这颗恒星的亮度突然大幅下降。研究小组仔细观察后发现，就在亮度下降之前，这颗恒星的红外亮度突然骤增。研究小组在研究这颗恒星时发现，这种亮度持续了 1000 天。但在这一亮度事件发生 2.5 年后，这颗恒星意外地产生了日蚀，导致亮度突然下降。这次日蚀持续了 500 天。研究小组进一步调查后发现，亮度骤降和日食背后的罪魁祸首是一团巨大的发光气体和尘埃云。而造成突发性日食的最可能的原因是什么呢？研究人员认为是两颗系外行星之间的宇宙碰撞，其中一颗可能含有冰。                                                                                                   在一项详细描述这些事件的新研究中，科学家们认为，两颗巨大的系外行星（从几个地球质量到几十个地球质量不等）相互撞击，产生了红外线尖峰和云层。这样的撞击会使两颗行星完全液化，只留下一个被气体、热岩石和尘埃云包围的熔融内核。撞击后，这团云中仍有炽热发光的碰撞残留物，继续围绕恒星运行，最终移动到恒星前方，并使恒星黯然失色。这项研究使用的是美国国家航空航天局（NASA）现已退役的 WISE 任务的档案数据该航天器以 NEOWISE 的名称继续运行。2021年，地面机器人巡天ASAS-SN（全天空超新星自动巡天）首次发现了这颗恒星。虽然这些数据揭示了这一行星碰撞的残余物，但美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜等望远镜仍能看到这一碰撞的光芒。事实上，这项研究背后的研究团队已经在准备用韦伯望远镜观测这个系统的方案。这项题为"行星碰撞余辉及碎片云过境"的研究由第一作者马修-肯沃西（Matthew Kenworthy）与 21 位合著者共同发表在《自然》杂志上。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

天文学家在超冷矮星SPECULOOS附近发现系外行星距地球仅55光年

天文学家在超冷矮星SPECULOOS附近发现系外行星距地球仅55光年 系外行星 SPECULOOS-3 b 绕其恒星运行的艺术家视图。这颗行星和地球一样大，而它的恒星比木星稍大，但质量更大。图片来源：Lionel Garcia超冷矮星是宇宙中质量最小的恒星，大小与木星相似。与太阳相比，它们的温低上许多，质量小十倍，亮度小一百倍。它们的寿命比我们的恒星长一百多倍，当宇宙变得寒冷和黑暗时，它们将是最后闪耀的恒星。虽然超冷矮星在宇宙中比太阳恒星常见得多，但由于它们的光度很低，人们对它们的了解仍然很少。尤其是对它们的行星知之甚少，尽管它们在我们银河系的行星群中占了很大一部分。正是在这样的背景下，由列日大学领导的SPECULOOS协会刚刚宣布发现了一颗新的地球大小的行星，它围绕着附近的一颗超冷矮星运行。SPECULOOS-3 b系外行星距离地球约55光年。从宇宙尺度来看，这是非常近的距离，因为我们的银河系长达 10 万光年。SPECULOOS 3 是在这种恒星周围发现的第二个行星系统："SPECULOOS-3 b实际上与我们的行星大小相同，"发表在《自然-天文学》上的这篇文章的第一作者、天文学家Michaël Gillon解释说。它的昼夜永远不会结束。我们认为，这颗行星是潮汐锁定的，因此它的同一面，即日面，总是面向恒星，就像月球面向地球一样。另一方面，黑夜的那一面将被锁定在无尽的黑暗中"。系外行星 SPECULOOS-3 b 绕其恒星运行的艺术家视图。这颗行星和地球一样大，而它的恒星比木星稍大，但质量更大。资料来源：NASA/JPL-Caltech由天文学家米夏埃尔-吉隆（Michaël Gillon）发起并领导的 SPECULOOS（搜索超冷矮星上的行星）项目，专门用于搜索最近的超冷矮星周围的系外行星。研究人员继续说："这些恒星散布在天空中，因此必须在数周内逐一对它们进行观测，这样才有可能探测到凌日行星。这就需要一个由专业机器人望远镜组成的专用网络。这就是 SPECULOOS 背后的理念，它由列日大学、剑桥大学、伯明翰大学、伯尔尼大学、麻省理工学院和苏黎世联邦理工学院联合运行。""我们专门设计了SPECULOOS来观测附近的超冷矮星，以寻找适合详细研究的岩石行星，"列日大学天文学家Laetitia Delrez评论道。"2017年，我们使用TRAPPIST望远镜的SPECULOOS原型发现了著名的TRAPPIST-1系统，该系统由7颗地球大小的行星组成，其中包括几颗潜在的宜居行星。这是一个极好的开端！"SPECULOOS-3 恒星的温度是太阳的1/3左右，平均温度约为 2600°C 。由于它的超短轨道，这颗行星每秒钟从太阳接收到的能量几乎是地球的 16 倍，因此，它实际上受到了高能辐射的轰击。麻省理工学院教授、SPECULOOS 北方天文台及其 Artemis 望远镜联合主任 Julien de Wit 说："在这样的环境中，行星周围存在大气层的可能性很小。"这颗行星没有大气层这一事实可能会在多个方面带来好处。例如，它可以让我们了解到很多关于超冷矮星的知识，这反过来又可以对它们潜在的宜居行星进行更深入的研究。事实证明，SPECULOOS-3 b 是 2021 年发射的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的绝佳目标。"有了詹姆斯-韦伯太空望远镜，我们甚至可以研究这颗行星表面的矿物学！"埃尔莎-杜克罗特（Elsa Ducrot）兴奋地说，她曾是列日大学的研究员，现在巴黎天文台工作。"这一发现表明，我们的 SPECULOOS-North 观测站有能力探测到适合进行详细研究的地球大小的系外行星。而这仅仅是个开始！在瓦隆大区和列日大学的资助下，两台新的望远镜猎户座望远镜和阿波罗望远镜将很快加入特内里费岛泰德火山高原上的阿耳忒弥斯望远镜，以加快寻找这些迷人行星的步伐，"Michaël Gillon 总结道。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变

中国天文学家观察到矮星系向超紧凑矮星系（UCD）的完全转变 矮星系是星系中光度最小的一类，在宇宙演化过程中起着至关重要的作用。矮星系是在 2000 年左右被发现的，由于其内部恒星系统密度极高，质量和大小介于星系和星团之间而得名。尽管近年来的一些研究结果表明，许多 UCD 可能起源于坍缩的矮星系，但具体的演化过程尚未得到观测证实。来自北京大学、上海交通大学以及加拿大和美国研究机构的研究人员利用哈勃太空望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜、双子座北望远镜等观测设备，在室女座星团中搜寻到了约600个UCD候选天体。他们发现，大约15%的UCD被微弱的恒星晕所包围。研究称，这些UCD在形态、颜色和空间分布方面与强核矮星系（一种新定义的矮星系）高度相关，这可能是矮星系向UCD演化的一个中间阶段。该研究的第一作者、北京大学博士生王凯翔说，研究小组首次观测到了UCD形成的各个阶段。王说，这项研究展示了矮星系是如何塌缩并形成UCD甚至星系团的，清楚地揭示了其演化规律。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：