天文学家发现附近有两个地球大小的行星的多行星系统

NASA 的凌日系外行星调查卫星 (TESS) 工作示意图。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心

数据力量

新的行星系统最初是由美国宇航局的凌日系外行星调查卫星 ( TESS ) 确定的，这是一项由麻省理工学院领导的任务，旨在观察最近和最亮的恒星，并检测可能发出经过行星信号的周期性光线下降。

2021 年 10 月，麻省理工学院 TESS 科学团队的成员 Kunimoto 正在监测卫星的传入数据，当时她注意到来自 HD 260655 恒星的星光或凌日的一对周期性下降。

她通过任务的科学检查管道进行检测，这些信号很快被归类为两个 TESS 感兴趣的对象，或 TOI——被标记为潜在行星的对象。科学处理操作中心 (SPOC) 也独立发现了相同的信号，该中心是位于 NASA Ames 的官方 TESS 行星搜索管道。科学家们通常计划用其他望远镜跟进，以确认这些物体确实是行星。

对新行星进行分类和随后确认的过程通常需要数年时间。对于 HD 260655，该过程在存档数据的帮助下显着缩短。

莫纳克亚山顶上的凯克天文台圆顶。图片来源：T. Wynne / JPL

在 Kunimoto 确定 HD 260655 周围的两颗潜在行星后不久，Shporer 开始查看之前是否有其他望远镜观察到这颗恒星。幸运的是，HD 260655 被列入由高分辨率阶梯光谱仪 (HIRES) 进行的恒星调查中，该仪器是夏威夷凯克天文台的一部分。自 1998 年以来，HIRES 一直在监测这颗恒星以及许多其他恒星，研究人员能够访问该调查的公开数据。

HD 260655 也被列为 CARMENES 另一项独立调查的一部分，该仪器是西班牙卡拉尔阿尔托天文台的一部分。由于这些数据是私有的，团队联系了 HIRES 和 CARMENES 的成员，目的是结合他们的数据能力。

“这些谈判有时非常微妙，” Shporer 指出。“幸运的是，团队同意一起工作。这种人际互动在获取数据方面几乎与实际观察一样重要。”

行星拉力

最后，这项合作很快在大约六个月内证实了 HD 260655 周围存在两颗行星。

为了确认来自 TESS 的信号确实来自两颗轨道行星，研究人员查看了这颗恒星的 HIRES 和 CARMENES 数据。两项调查都测量了恒星的引力摆动，也称为径向速度。

“每颗围绕恒星运行的行星都会对其恒星产生一点引力，”国本解释道。“我们正在寻找的是那颗恒星的任何轻微运动，这可能表明一个行星质量的物体正在拉扯它。”

从两组档案数据中，研究人员发现了具有统计学意义的迹象，表明 TESS 检测到的信号确实是两颗轨道行星。

“然后我们知道我们有一些非常令人兴奋的东西，”Shporer 说。

然后，该团队更仔细地查看了 TESS 数据，以确定两颗行星的特性，包括它们的轨道周期和大小。他们确定，被称为 HD 260655b 的内行星每 2.8 天绕恒星运行一次，大约是地球的 1.2 倍。第二颗外行星HD 260655c每5.7天绕一圈，是地球的1.5倍。

根据来自 HIRES 和 CARMENES 的径向速度数据，研究人员能够计算出行星的质量，这与每颗行星牵引其恒星的幅度直接相关。他们发现内行星的质量约为地球的两倍，而外行星的质量约为地球的三倍。根据它们的大小和质量，该团队估计了每颗行星的密度。内部较小的行星比地球密度稍大，而外部较大的行星密度稍小。这两颗行星，根据它们的密度，很可能是地球的，或者在成分上是岩石的。

研究人员还根据它们的短轨道估计，内行星的表面温度为 710 开尔文（818华氏度），而外行星的温度约为 560°K（548°F）。

“我们认为宜居区以外的范围太热，以至于液态水无法在地表存在，”国本说。

“但系统中可能会有更多的行星，”Shporer 补充道。“有许多多行星系统拥有五六颗行星，尤其是在像这样的小恒星周围。希望我们能找到更多，其中一个可能在宜居带。这是乐观的想法。”

这项研究部分得到了 NASA、Max-Planck-Gesellschaft、科学研究高级委员会、经济和竞争力部以及欧洲区域发展基金的支持。返回搜狐，查看更多