发现四颗行星围绕一颗距地球6光年的恒星运行

发布日期：2025-04-13 08:53    点击次数：200

科学 空间

发现四颗行星围绕一颗距地球6光年的恒星运行

Ashley Strickland

经过阿什利·斯特里克兰，CNN

5分钟阅读

美国东部时间2025年3月17日星期一下午12:40更新

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一幅插图描绘了巴纳德恒星周围的一颗系外行星的表面可能的样子。系统内的其他三颗行星也可以看到。 国际双子座天文台/美国国家科学基金会的noir lab/国际双子座天文台

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经过几十年的搜索，天文学家发现了一些迄今为止最有力的证据，证明有系外行星围绕巴纳德星运行，巴纳德星是离地球最近的单一恒星系统。根据新的研究，这四颗行星被归类为亚地球，因为每颗行星的质量大约是地球的19%到34%。

“这真是一个令人兴奋的发现——巴纳德的恒星是我们的宇宙邻居，但我们对它知之甚少，”首席研究作者、芝加哥大学天文学和天体物理学博士生Ritvik Basant在一份声明中说。"这标志着这些新仪器的精度比前几代仪器有了突破。"

巴纳德星由美国天文学家E.E .巴纳德于1916年发现，是一颗低质量红矮星，是最常见的恒星类型之一。在过去的十年中，天文学家发现许多这样的恒星都有多个岩石行星围绕它们旋转。

进入MAROON-X，这是一台安装在夏威夷双子座北望远镜上的仪器，旨在搜索围绕红矮星运行的系外行星。该仪器通过探测恒星的微妙摆动来寻找行星，因为轨道行星的重力会牵引它们的恒星宿主，这种技术被称为径向速度技术。

使用MAROON-X，研究小组发现了迄今为止发现的最小质量的系外行星，并希望这一发现将导致在宇宙中发现更多的亚地球系外行星。

天文学家认为，迄今为止，较小的系外行星在成分上可能比较大的系外行星更加多样。用最新的高灵敏度仪器发现更多的微小世界，可以开辟一种新的方式来了解行星如何形成——以及哪些可能适合生命居住。

一项详细研究结果发表在3月11日的天体物理学杂志快报.

四个微小的世界

根据Basant的说法，这些行星如此之小，以至于它们更类似于火星。

“与我们的太阳系相比，这四颗行星都在水星轨道的距离之内，”巴桑特说。

这些行星紧密围绕巴纳德的恒星运行，在几天内快速绕其恒星运行，而地球绕太阳一周需要一年时间。Basant说，最外面的行星完成一次轨道运行需要不到7天，而最里面的行星的轨道周期不到3天。

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一个动画展示了四颗紧密围绕巴纳德星旋转的行星。 <a href="https://www.youtube.com/@NOIRLabAstro">NOIRLabAstro</a>

价格上的接近

这些行星离恒星如此之近，以至于它们的表面可能太热而不适合居住。

这意味着这四人组也不在恒星的可居住区内，或者说距离恒星的距离恰到好处，液态水可以在行星表面稳定存在。

“当巴纳德的恒星年轻活跃时……这颗恒星用X-UV辐射、频繁的耀斑和密集的风摧毁了这些小行星，”宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学天文学和天体物理学教授爱德华·吉南在电子邮件中说。"正因为如此，这些亚地球大小的行星可能没有大气层、水和生命."

Guinan没有参与这项新的研究，但之前已经在巴纳德星周围寻找过行星。

Basant说，这种大小的行星在我们的太阳系之外基本上没有被探索过，这使得天文学家在类太阳恒星周围寻找地球质量的行星迈出了重要的一步。

“我们做的很多事情都是渐进的，有时很难看到更大的画面，”研究合著者、芝加哥大学天文学和天体物理学系教授雅各布·比恩说。“但我们发现了一些人类有望永远知晓的东西。那种发现感是不可思议的。”

寻找附近的行星

而比邻星半人马座系统是距离我们太阳系最近的恒星，距离我们4.25光年，它由三颗彼此环绕的恒星组成，这使得巴纳德星成为最近的单一恒星系统。

现在，天文学家知道行星围绕离我们太阳系最近的两个恒星系统运行。

巴纳德的恒星几十年来一直是天文学家的一种白鲸，因为他们试图找到行星围绕它旋转的证据，但后来被证明是假阳性，“可能是因为早期仪器的灵敏度有限，”巴桑特说。

许多系外行星是在它们经过或经过它们的主星时被发现的，它们会在星光中产生一个可观察到的下降，暗示着一颗行星的存在。

但是，围绕巴纳德恒星运行的难以捉摸的行星不会过境，这意味着从地球上的望远镜的角度来看，它们不会从它们的恒星前面经过，并且无法用詹姆斯·韦伯太空望远镜等强大的太空天文台探测到。

由比恩领导的研究小组在三年的112个夜晚捕捉了巴纳德星的数据。数据显示有三颗行星围绕巴纳德的恒星运行，其中两颗曾被认为是潜在的行星。

然后，研究人员将他们的发现与智利另一个团队使用甚大望远镜上的ESPRESSO仪器捕捉的数据相结合2024年10月研究。综合数据集证实了第四颗系外行星的存在。

“我们在不同的日子、不同的夜晚进行观察。他们在智利。我们在夏威夷。我们的团队根本没有相互协调，”Basant说。“这给了我们很大的保证，这些不是数据中的幻影。见证MAROON-X和ESPRESSO等下一代光谱仪的精确度令人激动。他们首次探测亚地球质量行星的能力感觉像是在游戏中解锁了一个新的关卡，充满了未知的可能性。”

MAROON-X开始时是一个临时的"访客"仪器，现在在探测之后正在转变为一个永久的仪器。

“我很高兴看到新的MAROON-X数据提供了对行星b和候选行星c和d的独立确认，加上ESPRESSO数据，该分析使检测变得更加稳健，”2024年10月论文的主要作者、西班牙加那利群岛天文研究所研究员Jonay González Hernández说。他没有参与这项新的研究。

Guinan说，研究中描述的行星“看起来像一个坚定的发现。”

“在过去(50年)的几次错误警报之后，终于在巴纳德星周围发现了真正的行星，”Guinan说。

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