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來自另一星系的行星

2011/02/14 | | 標籤:

本文轉載自PEREGRINE科學點滴

恆星跟右下角的行星© ESO / L. Calçada

天文學家們業已發現首顆起源於另一星系的太陽系外行星(exoplanet)。該行星的主恆星(host star)是數十億年前,遭咱們銀河系吞噬的矮星系(dwarf galaxy)成員。引人矚目地,該類似木星的行星環繞一顆行將壽終的恆星作繞軌運行。顯然它是一顆已經歷主恆星之紅巨星階段(red giant stage)且繼續存在的行星,這提供了咱們太陽系於久遠未來的可能宿命線索。該研究發現發表於2010年11月18日版的《科學快訊》(Science Express)期刊。

過去15年間,於咱們宇宙的臨近地區,天文學家們業已發現近500顆環繞著一般恆星作繞軌運行的太陽系外行星。目前,天文學家們已首度發現一顆,其起源顯然位於咱們銀河系外部的行星。

該已被定名為HIP 13044 b的行星,具有1.25倍於木星的最小質量。該恆星系(star system)座落於天爐星座(Fornax)南方,離地球約2000光年。

該行星是藉由測定恆星,因行星重力牽引所引發之細微晃動的徑向速度法(radial velocity method)所發現的。主恆星HIP 13044的晃動是使用,歐洲南方天文台(ESO)位於智利之拉西爾拉天文台(La Silla observatory),2.2m MPG-ESO望遠鏡上高解析度之光纖饋送的廣範圍光譜儀(FEROS:Fiber-Fed Extended Range Optical Spectrograph)所察覺的。

主恆星HIP 13044的晃動是使用,歐洲南方天文台(ESO)位於智利之拉西爾拉天文台(La Silla observatory),2.2m MPG-ESO望遠鏡上高解析度之光纖饋送的廣範圍光譜儀(FEROS:Fiber-Fed Extended Range Optical Spectrograph)所察覺的。© ESO / H.H.Heyer

顯然,在60到90億年前,該行星及其主恆星起源於一處已遭銀河系吞噬的矮星系。於星系的演變中,此類星系相吞噬是慣常的事件。通常遭吞噬之矮星系的殘餘物,會以被通稱為恆星流(stellar streams)之類似絲帶的恆星排列方式被發現。在此情況下,HIP 13044是所謂"希勒米流"(Helmi stream)的一部分。

選擇該項研究標的恆星的負責人,德國馬克斯普朗克天文學研究所(the Max Planck Institute for Astronomy)的Rainer Klement宣稱:「這是一項另人振奮的發現。因為天文學家們在銀河系外起源(extragalactic origin)的恆星流中,業已首度發現一處行星系(planetary system)。由於受到極遙遠距離的牽連,先前並無經證實之其他星系中的行星被發現。顯然,上述的宇宙合併已將一顆銀河系外的行星帶入咱們所及的範圍內。」

該項研究領導人,馬克斯普朗克天文學研究所的Johny Setiawan宣稱:「在有系統搜尋環繞著接近生命末期之恆星的太陽系外行星中,他們發現了HIP 13044 b。」該新近被發現的天體系(system)具有諸多異乎尋常的屬性。儘管主恆星HIP 13044初期或許有點類似咱們的太陽,不過之後已經歷了恆星冷卻及擴張達數百倍於太陽半徑的紅巨星階段。目前已穩定進入由氦核融合所驅動的平靜階段,預期該階段總共會持續數百萬年。

該太陽系外行星經歷紅巨星階段且持續存在的事實,提供了有關咱們行星系可能宿命之引人好奇的線索:預計咱們的太陽,約50億年後會成為紅巨星。Setiawan及其同僚們推測,目前HIP 13044 b接近主恆星的軌道(平均距離只是太陽與地球間的12%)最初是更大得多,且在主恆星的紅巨星階段期間向內遷移。

證據顯示,有些更靠近的行星同樣向內遷移,不過卻未繼續存在:Setiawan宣稱:「就此特殊型恆星而言,HIP 13044的旋轉相對上是快的。有種解釋是,在紅巨星階段期間,HIP 13044吞噬了內圈的行星,這會使該恆星旋轉得更快。」不過,HIP 13044 b的繼續存在可能處於險境中。由於在下個演變的階段中,該恆星會再次擴張,因而可能吞噬掉此行星。

瞭解HIP 13044能告知人們有關咱們行星系的未來,不過僅此單數據的論據,不足以作出更明確的結果,因而Setiawan及其同僚們持續進行搜索的目的是發現更多環繞著末期型恆星作繞軌運行的行星。

最後有項令人費解的事:顯然,該新行星的主恆星HIP 13044含有極少數比氫及氦更重的元素。這是極度缺乏金屬的恆星。Setiawan附言:「就廣被接納的行星形成模型而言,此類幾乎絲毫不含任何重元素的恆星,如何能形成行星是件令人費解的事。」

原文網址:http://www.mpg.de/617377/pressRelease201011171?filter_order=L

翻譯:peregrine

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