天文学家首次探测到外星卫星
一个国际研究团队发现了一个类月球体的证据。这标志着首次在我们的太阳系之外探测到此类物体——尽管它与作为月球的接近程度仍是研究人员正在努力解答的问题。迄今为止,已经发现了超过6000颗系外行星,但其他行星系统中缺乏明确的卫星证据。新发现通过关注在距离73光年的系统中围绕棕矮星CD-35 2722 B运行的一个物体来挑战这一点。棕矮星是一种介于行星和恒星之间的天体,质量不足以形成恒星。CD-35 2722 B的质量约为朱庇特的37倍,围绕质量约为太阳40%的恒星CD-35 2722运行;它们的显著距离约为2.8角秒。研究团队在2023年10月至2026年2月期间的23个夜晚使用安装在欧洲南方天文台的超大型望远镜上的CRIRES+红外光谱仪观测了CD-35 2722 B。研究人员利用一种被称为多普勒方法的技术捕捉到CD-35 2722 B在附近另一天体的引力稍微拉动下的摆动情况。这一技术使用在天体的光谱中观察到的多普勒效应来记录径向速度的变化——基本上就是寻找这些变化——以估算系外行星的质量、轨道周期和轨道偏心率。该方法在1995年发现第一颗围绕类太阳恒星的系外行星时也曾使用过。由于CD-35 2722 B与其主星的距离足够远,因此可以几乎不受主星光干扰地直接获得它的光谱。类似的尝试已经在其他棕矮星和行星中进行。在本研究中,具有更高波长分辨率和最小光谱污染的仪器结合,使得测量精度提高了多达100倍。关于棕矮星CD-35 2722附近的观察图像。摄影:ESO/数字天空调查2 上个月发布在《自然》杂志上的分析揭示了一个强烈信号,表明存在一个大型卫星,绕行周期约为170天,质量至少为木星的0.9倍。就质量比而言,这个天体约占它所围绕的棕矮星质量的2.5%,这个值相对于我们太阳系中的卫星来说是显著更高的。太阳系中行星及其卫星之间最高的质量比是地球和月球(约1.2%);围绕木星和土星的卫星质量比则要小得多。为了确认观察到的信号确实是由月球造成的,研究团队还检查了其他可能的因素。这些因素包括由地球轨道运动的修正错误引起的明显周期,季节性气候条件的变化,以及棕矮星自身旋转的影响。对围绕棕矮星CD-35 2722 B运行的类月球体的艺术概念(中心)。研究人员将这个物体称为“外卫星”,并将其描述为一个质量至少与木星相等的巨型气体行星。视频:ESO/M. Kornmesser 此外,对洛希极限的计算——即卫星被棕矮星的潮汐力量撕裂的边界——以及希尔半径(棕矮星的引力影响半径)确认该卫星的轨道属于可以在物理上稳定存在的范围。根据研究人员的说法,这是使用这种方法获取的第一个围绕棕矮星伴星运行的卫星证据。几个月前,另一团队在使用VLT干涉仪观察HD 206893恒星系统时收集了暗示存在卫星的线索,但尚未实现明确的探测。本研究中发现的物体占据了一个独特的位置,无法用太阳系中的卫星传统框架完全理解。美国迪亚哥·波塔雷斯大学的天体物理学家爱丽丝·祖尔洛在新闻发布中表示:“在太阳系中,我们清楚地区分行星和太阳,因此定义像卫星这样的东西很简单;而在CD-35 2722系统中,星星、行星和卫星之间的界限模糊,使整个描述变得更加复杂。”目前尚不清楚这个物体是否应该被称为卫星。ESO还指出,目前没有官方认可的外卫星定义,研究人员使用“外卫星”这个术语。论文本身承认尚不确定这个物体是否会满足未来被视为卫星的标准,但这一发现是朝着明确探测的又一步。研究人员相信这一发现将成为未来行星形成理论寻找新方向的催化剂。
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