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天文学家发现了可能存在的6个新系外卫星

加拿大西部大学的天文学家们通过观察开普勒望远镜获得的数据,发现了其他6个可能存在的围绕着遥远的系外行星运行星旋转的系外卫星。

       

     

图为艺术家眼中,一颗宜居系外卫星围绕着一颗遥远的类土系外行星旋转的画面。目前,天文学家可能已经发现了距离我们200-3000光年外,六颗围绕系外行星盘旋的系外卫星的真面貌。在我们的太阳系中有成百上千颗卫星,其中一些甚至包含次表层海洋。那么,在外太空,究竟还有多少类似的卫星呢?

我们的太阳系中存在着数以百计的卫星,这些卫星的数量要比行星多得多。那么在太阳系之外又有着多少行星呢?截至目前为止,已被证实的系外行星有四千多颗。至于围绕遥远群星运行的行星,确切来讲,它的数量是4171颗。但是迄今为止,对系外行星的观测工作仍然有待加强。考虑到行星的卫星有可能更小,相对于行星来说更不容易被观测到,因此,这样的观测工作是有必要的。但是现在,加拿大安大略省伦敦市伟仕敦大学的科学家已经宣布他们可能观测到了六颗系外行星!

       

     

《皇家天文学会月报》已经接受了这些潜在的令人兴奋的调查结果的呈递,在arXiv(一个收集物理和数学等的预印本网站)发布该调查结果的预印本。

虽然对这些系外行星是否存在有待进一步确认,但是结果似乎是明朗的。正如这项研究的联合作者,保罗·维格特在他的报告中指出的那样:

我们知道银河系中有着数以千计的系外行星,但是我们只了解少数的系外卫星候选体。

来自文献:

我们探索了开普勒数据中的八个星系,来验证系外卫星假说可以用来解释它们的凌星计时变化,我们将该假说与另一假说——凌星计时变化是由这个星系中的一个非凌星的行星引起的相比较。我们发现这些星系中的六个星系的凌星计时变化可以用一个系外卫星合理地解释,系外卫星的大小名义上是不能被开普勒望远镜探测到的。尽管我们也发现凌星计时变化同样可以因星系中的一个非凌星行星的存在而产生,然而这些观测结果完全符合一个动态稳定卫星的存在,它足够小到低于开普勒望远镜跃迁探测的光度阈值,这些星系需要进一步的观察和分析。

所以这些卫星到底位于哪里?它们怎样能被发现呢?

       

     

卫星的数据来自于结束于2018年的开普勒空间望远镜任务。寄主行星所在的范围从200光年到3000光年不等,它们是由在它们恒星前方的行星进行凌日运动而被发现的,这会使得这些恒星发出的光短暂且稍微地暗淡。大部分系外行星都是运用凌日的方法发现的。但是这些卫星往往既小又暗淡,所以用任何方法对它们进行探测都极为困难。维格特说:

这些系外卫星候选体十分小以至于从它们自身的凌处无法看到它们。而它们的出现也由于它们受母行星引力的影响而丧失。

       

     

这六颗卫星候选体是(KOI)268.01,开普勒517b(KOI-303.01),开普勒1000b(KOI-1888.01),开普勒409b(KOI-1925.01),开普勒1326b(KOI-2728.01)以及开普勒1442b(KOI-3220.01)。KOI指开普勒天体。

所以这些卫星是怎样暴露它们自己的呢?

通常情况下,一颗行星的凌会以规律的时间间隔准确出现,就像行星围绕太阳做轨道运动一样。但是有时候,这个精准的时间竟然变了。这意味着存在着一些其他天体,另一颗行星或一颗卫星的引力影响了它。这种变化被叫做凌星时刻变化(TTVs)。这个结果符合对系外卫星的期望,但是仍有可能以这个系统内其他行星来解释。正如Fox 解释道:

因为系外行星比系外卫星的质量更大,大多数观测到的凌星时刻变化数据都与其他的系外行星的影响力有所联系。但现在我们发现了6个特别的开普勒系外行星系,他们的凌星时刻变化通过系外卫星还是系外行星都能很好的被解释。这就是为什么我们现在把他们称呼为系外卫星的“参选人”,因为他们仍然需要后续的确认。

另外2个系外行星也被观测到了凌星时刻变化,他们分别是KOI-1503.01和KOI-1980.01,但他们的凌星时刻变化被认为是由星系内的其他行星导致的,而非是由他们的卫星导致的,这也是为什么他们被排除在名单之外的原因。

       

     

图为艺术家眼中的这一个可能存在的绕着系外行星开普勒-1625b运转的巨大系外行星的画面,图片由哈勃望远镜在2018年拍摄。(图片来源HubbleSite网)

这种确认很可能需要一段时间的等待。但是,由于当前现有的望远镜不能完成这份任务,这可能需要现在正计划被建造或设计但仍未被建造的望远镜。Fox说:

我们能说这6个新的星系完全与系外卫星一致:因为他们有这样的质量和轨道,所以他们十分稳定;他们足够小,以至于他们的“凌”现象不会被观测到;通过观察整个开普勒数据库还能得出结论:这些星系能再现凌星时刻变化的图像。但是我们没有可以通过直接拍摄他们来确认这一现象的技术。这需要技术层面的进步。

       

     

设想那里存在怎样奇异的系外卫星是一件非常令人激动的事。仅仅在我们自己的太阳系中,就有非常多的这样的小世界,有灰色的,表面坑坑洼洼的,像月球这样的卫星;有Lo(木卫一)这种看上去像一片披萨,并且在整个太阳系中有最活跃的火山运动的卫星;还有像Europa(木卫二)和Enceladus(土卫二)这样表面存在海洋的卫星和其他种类的卫星。有着表面海洋的冰态卫星尤其引人注目,因为他们十分像地球,是宜居的。仅在我们的太阳系中就有几颗这样的卫星,所以在整个宇宙中有多少这样的星球呢?这样的世界中存在怎样的生命呢?做出这一发现的Chris Fox 说:

       

     

2014年,又有一颗疑似的系外卫星被发现,它被命名为MOA-2011-BLG-262系外行星-系外卫星系统,月球的质量远远小于地球并且行星的质量远远大于木星。2018年,哈勃空间望远镜发现了一颗围绕着气态巨行星Kepler-1625b运行的巨大的系外卫星。目前还没有得到证实,一旦确定为真,大小将与海王星接近!如果西方的大学的这一新发现有任何迹象——或是证实——那么值得期待的是,将会有更多的系外卫星等待着我们的发现。

结语:天文学家在检查开普勒空间望远镜获得的数据时,似乎又发现了六颗系外卫星。尽管这一结果有待证实,但其有可能在我们探索发现更遥远的太阳系方向迈进一大步。

作者Paul Scott Anderson

FY:Astronomical volunteer team

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

翻译:天文志愿文章组-协作翻译小分队

联合署名:暴躁哈士奇 Kimjuncottonya mistake,蓝雨 奇迹会唤来星星,毕

审核:天文志愿文章组-

排版:零度星系

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://earthsky.org/space/astronomers-discover-6-possible-new-exomoons

本文由天文志愿文章组-暴躁哈士奇 Kimjuncottonya mistake,蓝雨 奇迹会唤来星星,毕翻译自Paul Scott Anderson的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。


       
     

全文排版:天文在线(零度星系)

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