NASA 对系外行星 Kepler-51e 的设想。 图片来源:美国宇航局
天文混乱始于 2023 年 6 月 26 日东部时间凌晨 2 点。
科学家利用强大的试图观察太阳系之外的一颗行星()称为 Kepler-51d,这是一个不寻常的“蓬松”世界,密度像棉花糖一样。但它比预期早了两个小时进入人们的视野。这对于一颗行星来说很奇怪,因为它们通常是可以预测的。
事实证明,一个先前未知的世界及其强大的引力改变了开普勒 51d 的轨道。现在有四颗已知的行星绕着地球运行类似恒星 Kepler-51,距离我们约 2,556 光年。其中至少有三个是浮肿的。
“如果试图解释三个超级泡是如何在一个系统中形成的还不够具有挑战性,那么现在我们必须解释第四颗行星,无论它是否是超级泡。而且我们也不能排除该系统中存在其他行星,领导这次观测的宾夕法尼亚州立大学天文学家杰西卡·利比-罗伯茨在一份声明中说。
该研究最近发表在天文杂志。
根据之前的观测,天文学家计算出遥远的行星开普勒 51d 将于 2023 年 6 月 26 日凌晨 2 点从其恒星前面经过,这是利用穿过行星大气层的星光来揭示行星上正在发生的事情的宝贵机会。神秘的球体。 (这束星光穿过系外行星的大气层,然后穿过,最终进入韦伯号上称为光谱仪的仪器,这一策略称为“传输光谱学”。它们本质上是高科技棱镜,可将光线分离成彩虹色。大气中的某些分子(例如水)吸收特定类型或颜色的光。如果韦伯没有出现某种颜色,则意味着它被系外行星的大气层吸收了——揭示了它的存在。)
但凌晨 2 点什么也没有发生“谢天谢地,我们提前几个小时开始观测以设定基线,因为凌晨 2 点到了,然后是凌晨 3 点,我们仍然没有用 APO 观测到恒星亮度的变化[阿帕奇点天文台也在这些观察期间使用],”利比-罗伯茨解释道。
然而,他们的数据捕捉到了午夜前后恒星光线的减弱。是什么导致了令人惊讶的轨道变化?研究人员得出结论,只有一颗先前未知的大型第四行星的引力影响。它现在被命名为“Kepler-51e”。
可混搭光速
“我们对 Kepler-51d 的早期出现感到非常困惑,无论对三行星模型进行多少微调都无法解释如此大的差异,”研究合著者、地球与空间科学副教授 Kento Masuda 说道。大阪大学补充道。 “仅添加第四颗行星就可以解释这种差异。这标志着使用 JWST 通过凌日时间变化发现的第一颗行星。”
插图显示了在开普勒 51 恒星系统中运行的三个已知的浮肿世界。 图片来源:NASA / ESA / L. Hustak / J. Olmsted / D. Player / F. Summers (STScI)
目前尚不清楚 Kepler-51e 是否也是一个浮肿的世界。天文学家需要从恒星前方的凌日现象中收集有价值的观测结果。众所周知,它的轨道比金星绕太阳运行的轨道稍宽,并且位于太阳系宜居带的边缘——这是一个温带地区,液态水可能存在于世界表面。
任何浮肿的世界都是令人好奇的:它们可能会进化成,例如,行星。在这个恒星系统中,科学家们已经有了至少三要继续观察。第四部会揭晓什么?
韦伯望远镜的强大能力
韦伯望远镜——科学合作,和加拿大航天局——旨在窥探宇宙最深处并揭示有关早期宇宙的新见解。但如上所示,它也在检查在我们的银河系中,连同。
以下是韦伯如何实现无与伦比的壮举,以及:
- 巨型镜子:韦伯的镜子可以捕捉光线,直径超过 21 英尺。这比原来的两倍半还大镜子。捕获更多的光线使韦伯能够看到更遥远、更古老的物体。这台望远镜正在观察 130 亿年前形成的恒星和星系,也就是大爆炸后几亿年。 “我们将看到最早形成的恒星和星系,”天文学家、威斯康星大学密尔沃基分校曼弗雷德·奥尔森天文馆馆长 Jean Creighton 在 2021 年告诉 Mashable。
- 红外视图:与哈勃主要观察我们可见的光不同,韦伯主要是一个红外望远镜,这意味着它观察红外光谱中的光。这使我们能够看到更多的宇宙。红外线的时间更长波长比可见光,因此光波更有效地穿过;光不会经常与这些紧密堆积的颗粒碰撞并被散射。最终,韦伯的红外视力可以穿透哈勃望远镜无法穿透的地方。
“它揭开了面纱,”克赖顿说。
- 凝视遥远的系外行星:韦伯望远镜携带称为光谱仪的专用设备这将彻底改变我们对这些遥远世界的理解。这些仪器可以破译空气中存在哪些分子(例如水、二氧化碳和甲烷)。——无论是气态巨行星还是较小的岩石世界。韦伯观察银河系中的系外行星。谁知道我们会发现什么?
“我们可能会学到一些我们从未想过的东西,”梅塞德斯·洛佩兹-莫拉莱斯(Mercedes López-Morales),一位系外行星研究员和天体物理学家。哈佛大学和史密森尼天体物理中心,2021 年告诉 Mashable。
天文学家已经成功地在天体上发现了有趣的化学反应,并开始观察宇宙中最令人期待的地方之一:地球大小的岩石行星。