天文学家首次目睹巨行星消失

七年来,一个 美国宇航局 望远镜观察到一颗行星的大小 宙斯 他一次又一次地超越了他的明星——直到有一天他没有。

这颗行星 TOI-2535 b 一段时间以来表现得有点奇怪。每次它经过(天文学家称之为凌日)时,都会提前或迟到六个小时。读数也变得更短、更微弱。

然后,今年早些时候,这颗行星不再出现。

天文学家知道一个 系外行星 他们可以就这样从人们的视线中消失,但他们认为这需要几十年甚至几个世纪的时间才能实现。想象一下他们的惊讶。

“这颗行星的轨道倾斜得如此之快,以至于在我们观察时它的凌日消失了,”加州大学洛杉矶分校博士后研究员、该研究的通讯作者塞缪尔·伊(Samuel Yee)说。 一份声明。

这些发现揭示了两个世界在彼此轨道上移动的最极端情况。这项研究还提供了一条罕见的线索,说明巨行星如何能够如此接近它们的恒星。科学家认为,大多数行星都是以某种暴力方式到达那里的。例如,也许与另一个物体的近距离接触,使它们进入了一个拉伸的轨道,然后它们的恒星被包裹在里面。 新报纸发表于 天体物理学杂志通讯。

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TOI-2535 b 行星位于约 1,000 光年 来自地球。它就是所谓的“热木星”,这是一颗气态巨行星,其轨道距离其恒星非常近,大约需要八天才能完成一周。相反, 汞距离我们太阳系最近的世界 太阳转一圈需要88天。

需要明确的是,NASA 的 TESS 是 经过系外行星研究卫星从未直接见过这颗行星。当一颗行星经过恒星前方时,它会通过捕捉星光的微小减弱来推断行星的存在。有一天,TESS 无法再追踪这些波动。

但行星通常不会在几分钟内消失 空间。天文学家知道还发生了其他事情。

这些微弱的交叉点告诉研究小组,行星的路径正在从恒星的中心滑向边缘,直到不再被发现。这颗行星仍然绕着它的恒星运行,但现在从地球上经过它的上方或下方。

加州大学洛杉矶分校天体物理学家兼合著者埃里克·佩蒂古拉将其与日食进行了比较。

“如果月球绕地球的轨道与地球绕太阳的轨道完全一致,我们每个月都会看到日食,”他说。 “但由于月球的轨道是倾斜的,月食的频率较低。月球轨道的倾斜是其剧烈形成历史的残余,是与早期地球碰撞造成的。”

所谓的“热木星”是与木星相似的气态巨型系外行星,但其轨道距离其主恒星非常近。
致谢:NASA / ESA 插图

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这就提出了一个更大的问题。是什么导致 TOI-2535 b 的轨道倾斜?

时机(或缺乏时机)暴露了这一点。行星本身按照固定的时间表经过其恒星。 TOI-2535 b 的早到和迟到告诉团队,有某种看不见的东西在拉动它。

研究人员将这些时间线索与恒星在行星拉力作用下如何摆动的测量结果结合起来。一切都指向第二颗行星,可能至少和 土星它绕得很近,而且也在倾斜的轨道上。

没有人见过这个世界,出于同样的原因,TOI-2535 b 擅离职守。从我们的太空望远镜的有利位置来看,它的倾斜路径将其带到恒星上方或下方,因此这颗神秘行星永远不会阻挡 TESS 可以探测到的任何星光。但天文学家知道它的存在是因为 TOI-2535 b 的牵引力非常大。

两颗行星继续相互吸引,因此它们的轨道缓慢振荡 像线圈。研究人员预计 TOI-2535 b 将在 30 至 50 年内再次出现。但它隐藏的邻居可能会更早出现。

这对夫妇还讲述了过去的故事。天文学家已发现数百个 热木星但这些行星很少有足够近的巨大邻居来将它们拉近。根据研究,剧烈的碰撞不可能使两颗巨大的行星如此接近,所以这两颗行星很可能走的是风景优美的路线。

但更温和的旅行应该会让这两条轨迹变得平坦。后来肯定有什么事情向他们透露了消息,尽管团队还不知道是什么。这个恒星系统可能揭示了一种罕见的行星形成模式。

发现需要耐心。 TESS 前四年的数据不足以可靠地捕捉变化。随着望远镜继续监测,研究人员预计会发现更多的行星进出视野。

“我们认为宇宙就像一个时钟,一切都很正常,”易说,“但事实并非如此。”