科學家用TESS探測并驗證了周期最長的系外行星
來源：骨軟筋酥網(wǎng)
時間：2025-12-10 02:21:12
藝術家對TOI-4600系統(tǒng)中兩顆行星和恒星的再現(xiàn)。信用:uux.cn/泰迪維克
（神秘的家用地球uux.cn）據(jù)新墨西哥大學：來自新墨西哥大學(UNM)和麻省理工學院(麻省理工學院)的科學家已經(jīng)探測并驗證了TESS迄今為止發(fā)現(xiàn)的周期最長的兩顆系外行星。這些長周期的探測大型系外行星圍繞一顆K矮星運行，屬于一類被稱為暖木星的并驗行星，其軌道周期為10-200天，證周至少是期最地球半徑的6倍。這項最新發(fā)現(xiàn)為未來尋找類似我們太陽系的系外行星長周期行星提供了令人興奮的研究機會。
這項名為“TOI-4600 b和c:兩顆長周期巨行星圍繞一顆早期K矮星旋轉(zhuǎn)”的科學研究將發(fā)表在未來一期的天體物理學雜志《快報》上。系外行星TOI-4600 b和c是家用利用凌日系外行星勘測衛(wèi)星的光度數(shù)據(jù)探測到的，隨后利用地面望遠鏡進行了觀測，探測因為它們提供了更好的并驗分辨率。
美國宇航局的證周TESS采用的觀測策略將每個半球分為13個扇區(qū)，進行大約28天的期最觀測，正在對凌日行星進行最全面的系外行星全天搜索。這種方法已經(jīng)證明了它能夠探測不同種類恒星周圍的科學大小行星。在TOI-4600的例子中，這顆恒星是一顆K矮星，也被稱為橙色矮星，它們比太陽略小，溫度略低。
系外行星必須在TESS的觀測跨度內(nèi)至少兩次穿越其宿主恒星，才能被科學處理操作中心(SPOC)管道和快速觀察管道(QLP)在正確的周期內(nèi)檢測到，這兩個管道分別搜索2分鐘和30分鐘的TESS數(shù)據(jù)。因為TESS總天空覆蓋范圍的74%只被觀測了28天，大多數(shù)探測到的TESS系外行星的周期不到40天。因此，TOI-4600 b的82.69天，或近3個月，和TOI-4600 c的482.82天，或16個月，使他們的發(fā)現(xiàn)更有價值。
新墨西哥大學的Ismael Mireles是論文的第一作者，與合作者一起，包括UNM大學物理和天文系的助理教授Diana Dragomir，以及來自麻省理工學院和伯爾尼大學的合作者，分析了這些數(shù)據(jù)，以測量這些行星的周期和大小。
在最初探測到凌日之后，米雷萊斯和他的團隊必須確認這些是真正的行星，并確定恒星發(fā)出的信號。具有TESS的診斷工具表明來自目標部位的信號確實是正確的。
在TESS-后續(xù)觀測計劃(TFOP)第1分組(SG1)的幫助下，一個由專業(yè)和業(yè)余天文學家組成的全球網(wǎng)絡可以使用大大小小的望遠鏡，他們觀察并觀看了凌日的發(fā)生，從而向研究人員證實了這顆行星確實在目標上。米雷萊斯和他的團隊必須考慮的另一個因素是行星的質(zhì)量和大小。為了實現(xiàn)這一點，他們用速度測量來觀察主星擺動的程度，因為主星會拉扯行星。
“當我們進行測量時，我們發(fā)現(xiàn)目標恒星的運動非常小。所以當你開始的時候，你可以對我們所看到的負責。這兩件事加在一起基本排除了這種可能性。在那一點上，我們確信我們有兩顆行星。
研究人員發(fā)現(xiàn)這兩顆行星和內(nèi)行星TOI-4600 b是82.69天，半徑大約是地球半徑的7倍。它的大小介于海王星和土星之間。這顆行星，TOI-4600 b，估計溫度約為170華氏度，很熱，但比天文學家發(fā)現(xiàn)的許多行星都要冷。
發(fā)現(xiàn)的第二顆行星，TOI-4600 c，大約是地球半徑的9 . 5倍，這意味著它大致相當于土星大小。最初，在苔絲第一次觀察到這顆恒星時，它只過境了一次，大約三年后，它又過境了一次。
“一旦你經(jīng)歷了兩次凌日，你就會對周期有所了解。可能是965天，一半，三分之一，四分之一，等等。較短的周期可以被排除，因為苔絲已經(jīng)觀察這顆恒星很長時間了，所以它只剩下兩個周期:965天或其中的一半，”米雷萊斯解釋說。
研究人員使用了伯爾尼大學的合作者休·奧斯本(Hugh Osborn)開發(fā)的模型來比較可能的軌道周期，并確定哪一個最有可能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)965的一半，準確地說是482.82天，更有可能。TOI-4600 c的482.82天周期使其成為TESS迄今為止發(fā)現(xiàn)的周期最長的行星，其溫度約為-110華氏度，是TESS發(fā)現(xiàn)的最冷的行星之一。
Katharine Hesse，TOI &麻省理工學院的審查負責人，與Mireles及其團隊合作對TESS進行數(shù)據(jù)分析。Hesse幫助處理和分析了大量的數(shù)據(jù)，并將該系統(tǒng)置于包括TESS在內(nèi)的任務已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的其他多行星系統(tǒng)的背景下。將TOI-4600系統(tǒng)與其他已發(fā)現(xiàn)的系外行星系統(tǒng)進行比較，有助于探索形成時間和過程等特征，并幫助研究人員開始將該系統(tǒng)置于更廣泛的系外行星系統(tǒng)背景下。
“主要的事情是試圖揭示更多關于行星形成的信息，因為根據(jù)我們對發(fā)現(xiàn)的系外行星的了解，到目前為止，沒有什么東西看起來真的像太陽系。有趣的是，我們想了解這顆行星的形成。我們現(xiàn)在有超過5000顆系外行星，但這些系統(tǒng)都不像太陽系。所以我們想找出這些不同類型的系統(tǒng)是如何形成和遷移的，”米雷斯說。
米雷萊斯和研究人員對這些發(fā)現(xiàn)感興趣，因為發(fā)現(xiàn)了兩顆長周期巨行星，這是天文學家不常看到的配置，盡管發(fā)現(xiàn)的太陽系有四個巨大的長距離或一個長周期。
這引發(fā)了進一步的研究討論和問題，正如米雷萊斯指出的，“我們想找出這些是如何形成的？這個系統(tǒng)里還有其他星球嗎？這能告訴我們這些大行星是如何影響較小的行星的嗎？這些較小的行星可能在那里，也可能不在那里，為什么它們不在那里？我們?nèi)匀挥幸恍┦虑橄胍l(fā)現(xiàn)，這將告訴我們許多關于行星形成的事情。”
最后，米雷萊斯呼吁公民科學家和天文學愛好者行動起來，參與這項研究發(fā)現(xiàn)。10月16日周一，對于那些感興趣并想觀察它的人來說，將會有另一次可能的凌日機會，以進一步確認外行星的周期確實是482天。如果有合適的工具，擁有更小望遠鏡的人也可以參加。
“肯定有人是公民科學家或業(yè)余天文學家，他們有自己的望遠鏡，幫助我們進行所有這些觀測。有一群人用望遠鏡基本上確認了感興趣的恒星上正在發(fā)生凌日事件。
“退休或有不同日常工作但也是業(yè)余天文愛好者的人們，正在貢獻非常有用的數(shù)據(jù)來幫助驗證這些行星。他們產(chǎn)生的結(jié)果是專業(yè)質(zhì)量的。UNM大學物理和天文學系助理教授德拉戈米爾說:“這些忠誠的公民科學家的努力對確認這些行星的過程至關重要。
